广东省八校2024-2025学年高三上学期8月联合检测生物试题
1．（2024高三上·广东月考）卤鹅是“广东十大经典名菜”之一，它以狮头鹅为原材料，用老鸡、老鸭和猪骨熬制高汤，加上数十种香辛料和酱油、白酒等卤制若干小时，搭配“蒜蓉醋”食用，咸香入味，让人回味无穷。下列相关叙述错误的是（ ）
A．醋酸菌可用于制作各种风味的醋，糖源充足时可将糖直接转化为乙醛，再变为乙酸
B．生产酱油的过程需经过接种、发酵、分离、提纯等过程，属于发酵工程
C．利用酿酒酵母发酵生产白酒可以使酒的产量和质量明显提高
D．延长食品的保存期可以添加适量的溶菌酶
2．（2024高三上·广东月考）微囊藻是水华蓝藻的一种，分布广，危害大，常形成较大的群体迅速上浮遮挡底层光照而抑制绿藻和硅藻等藻类的生长，促进其形成水华，且微囊藻能产生毒素对鱼类有毒性作用，对我国水环境和生态造成巨大的破坏。下列说法正确的是（ ）
A．微囊藻DNA都是环状的，都分布在拟核
B．微囊藻能遮挡底层光照而抑制其它藻类生长是其形成水华的关键
C．微囊藻的光合片层可以完成光合作用全过程
D．绿藻与肺炎支原体最主要的区别是有无以核膜为界限的细胞核
3．（2024高三上·广东月考）黑藻是一种绿色高等植物，是进行生物学实验的好材料。下列关于黑藻的叙述，正确的是（ ）
A．用黑藻观察叶绿体和细胞质的流动是因为叶片细胞呈单层、叶绿体大而清晰
B．用黑藻验证光合作用产生氧气和光合作用需要光可用需氧细菌的分布来观察氧气的产生
C．用黑藻做质壁分离和复原实验的过程中可以看到液泡颜色先变深然后变浅
D．验证植物同时进行光合作用和呼吸作用时用两支试管装相同量的黑藻，一支试管给与适宜光照，另一支试管遮光
4．（2024高三上·广东月考）下列各项研究中科学家使用的科学方法或技术前后不一致的是（ ）
A．建立物理模型研究DNA结构—研究减数分裂染色体变化
B．艾弗里用减法原理研究肺炎链球菌转化—班廷结扎狗的胰腺研究胰岛素
C．孟德尔用假说—演绎法验证分离定律—摩尔根研究伴性遗传
D．施莱登和施旺运用归纳法建立细胞学说—探究膜的成分和结构
5．（2024高三上·广东月考）施一公团队解析了来自非洲爪蟾核孔复合物（NPC）的近原子分辨率结构，取得了突破性进展。通过电镜观察到NPC附着并稳定融合在与细胞核核膜高度弯曲的部分上。下列叙述正确的是（ ）
A．细胞核是细胞遗传和代谢的中心，是遗传信息库
B．核膜的外膜常附着核糖体且与内质网连在一起，是细胞代谢的场所
C．核仁与rRNA的合成有关，核糖体的形成离不开核仁
D．NPC保证了细胞核与细胞质间的蛋白质、DNA、RNA等大分子物质的进出
6．（2024高三上·广东月考）通过动物细胞工程技术，可以利用患者自身的细胞在体外诱导发育成特定的组织器官，然后再移植回患者体内。图1和图2表示利用自身细胞进行器官移植的两种方法，其中诱导多能干细胞（iPS细胞）类似于人类的胚胎干细胞。下列叙述正确的是（ ）
A．图1中4种基因可通过Ti质粒整合到成纤维细胞的染色体上，使成纤维细胞脱分化为iPS细胞
B．图2中的卵母细胞从卵巢中采集后培养到MII期再显微操作去核，获得重构胚后随即进行诱导分化
C．上述两种方法均用到动物细胞培养及核移植技术，但得到的组织器官不完全相同
D．图1的成纤维细胞和图2的体细胞所含遗传物质完全相同，诱导分化均发生了基因的选择性表达
7．（2024高三上·广东月考）寒冷条件下人体发抖是抵御寒冷的自然反应，其调节过程既有神经冲动也有激素参与，调节途径如图。下列叙述正确的是（ ）
A．若下丘脑相关区域受到损伤，则机体不能感受到外界环境温度的变化
B．人体进入寒冷环境，血液中甲状腺激素增加，经反馈调节促使下丘脑和垂体减少相关激素的分泌
C．TH对垂体的反馈调节表现为既抑制TSH基因的表达又降低垂体细胞对TRH的敏感性
D．该调节过程涉及的信号分子有三种，分别为TRH、TSH和TH
8．（2024高三上·广东月考）为了探究生长素和乙烯对植物生长的影响及其相互作用和乙烯对植物生命活动进行调节的生理基础，科学家进行了三个实验：实验一在不同时间段测定两种激素在茎中的含量；实验二观察了两种激素的含量变化对叶片脱落的影响；实验三鳄梨（又称牛油果）果实成熟时乙烯调控纤维素酶的合成。下列说法不合理的是（ ）
A．图中M点表示生长素浓度增大到一定值时，可能会促进乙烯的合成
B．乙烯与细胞上的活性受体结合后能促进鳄梨果实细胞核内相关基因的表达
C．生长素和乙烯对叶片脱落的作用是相互拮抗的
D．生产上可喷施较高浓度的生长素类似物来降低叶片脱落率
9．（2024高三上·广东月考）某精原细胞在分裂过程中有一对同源染色体中的一条发生连接两条姐妹染色单体的着丝粒异常横裂而形成“等臂染色体”（如图所示）。不考虑其他变异，下列说法正确的是（ ）
A．经图示过程产生的精细胞都会发生染色体结构和数目变异
B．该精原细胞减数分裂I同源染色体都能进行正常的联会
C．“等臂染色体”可形成于减数分裂I，至少有1/2的精细胞正常
D．“等臂染色体”可形成于减数分裂II，最多有1/2的精细胞正常
10．（2024高三上·广东月考）如图表示NAT10蛋白介导的mRNA乙酰化修饰参与癌症进展的机制。下列相关叙述错误的是（ ）
A．涉及碱基互补配对的过程有①、②和③，且配对方式各不相同
B．NAT10蛋白介导的mRNA乙酰化修饰影响相关基因表达过程属于表观遗传
C．COL5A1蛋白是在核糖体和内质网上合成的，它可能是一种信号分子
D．靶向干预NAT10蛋白介导的mRNA乙酰化修饰，可抑制癌细胞转移
11．（2024高三上·广东月考）下表是人、黑猩猩、恒河猴与兔四种哺乳动物编码血红蛋白基因的部分DNA碱基序列，下列说法错误的是（ ）
物种 血红蛋白编码基因部分序列
人 5'-TGACAAGAACA_GTTAGAG_TGTCCGAGGACCAACAGATGGGTACCTGGGTCTC-3'
黑猩猩 5'-TCACGAGAACA_GTTAGAG_TGTCCGAGGACCAACAGATGGGTACCTGGGTCTC-3'
恒河猴 5'-TGACGAGAACAAGTTAGAG_TGTCCGAGGACCAACAGATGGGTACCTGGGTCTC-3'
兔 5'-TGGTGATAACAAGACAGAGATATCCGAGGACCAGCAGATAGGTACCTGGGTCTC-3'
A．表中数据表明人与猩猩、恒河猴及兔的血红蛋白基因中的碱基序列有一定的相似性
B．人和黑猩猩的亲缘关系比人与恒河猴的亲缘关系近
C．提取上述哺乳动物红细胞的DNA通过DNA测序技术可以比较不同生物的基因序列
D．血红蛋白在上述四种哺乳动物中的作用都是运输氧气，说明不同生物之间具有共同的代谢特征
12．（2024高三上·广东月考）苹果树间杂草是蚜虫天敌的良好栖息地，适当引入蚜虫天敌可实现“以草养虫”“以虫治虫”。秋冬季节，苹果树间杂草倒伏腐烂后成为有机肥，又实现了“以草肥田”。这一生态农业模式给当地带来了良好的经济效益和生态效益。下列说法正确的是（ ）
A．苹果树、杂草及各种虫构成生物群落
B．该生态农业模式体现了生态工程的整体原理
C．“以草肥田”实现了物质和能量的循环利用
D．引入蚜虫天敌“以虫治虫”属于化学防治
13．（2024高三上·广东月考）土壤节肢动物种类繁多，食性可分为4种类型，其群落的组成和多样性容易受土壤环境变化的影响。某研究小组在牧草利用率相同的前提下设置无放牧对照组、单独放牧适量藏羊组和单独放牧适量牦牛组3个组别来探究藏羊、牦牛放牧对青藏高原高寒草甸土壤节肢动物群落多样性的影响，结果如图。下列说法错误的是（ ）
A．不同的土壤节肢动物分别属于生态系统的消费者和分解者
B．研究土壤节肢动物丰富度时，常用的采集方法是取样器取样法
C．放牧适量藏羊和牦牛可能是影响节肢动物种群数量的密度制约因素
D．单独放牧适量藏羊和单独放牧适量牦牛均有利于提高杂食性和腐食性功能群的节肢动物类群数
14．（2024高三上·广东月考）无融合生殖是可代替有性生殖、不发生雌雄配子核融合的一种无性生殖方式，是育种的一个新途径。我国科研人员尝试利用基因编辑技术敲除杂交水稻的4个相关基因，实现了杂种的“无融合生殖”，如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．对杂种植株细胞进行基因编辑时需用到限制酶、DNA连接酶
B．敲除的4个基因使杂种植株减数分裂过程时能同时产生雌雄两种类型的配子
C．“无融合生殖”应用于作物育种，可以使杂种植株通过无性繁殖得以保持杂种优势
D．“无融合生殖”会使作物的遗传多样性降低，应对杂草入侵或病毒侵害的能力降低
15．（2024高三上·广东月考）在盐化土壤中，大量Na+迅速流入细胞，形成胁迫，影响植物正常生长。耐盐植物可通过Ca2+介导的离子跨膜运输，减少Na+在细胞内的积累，从而提高抗盐胁迫的能力，其主要机制如图。下列说法正确的是（ ）
A．Na+经转运蛋白C流出细胞需要消耗呼吸作用产生的ATP
B．H+泵有运输和降低活化能的作用，起作用时空间结构会发生可逆改变
C．耐盐植物抗盐胁迫过程同时受Na+和Ca2+的调节，且作用机理一致
D．加入呼吸酶抑制剂，ATP生成受阻，则Na+的排出量会明显增加
16．（2024高三上·广东月考）中脑边缘多巴胺系统是脑的“奖赏通路”，通过多巴胺使此处的神经元兴奋，传递到脑的“奖赏中枢”使人感到愉悦，因而多巴胺被认为是引发“奖赏”的神经递质。图1是神经递质多巴胺的释放和转运机理，图2表示突触前膜对多巴胺的回收率。有研究表明，毒品可卡因能干扰多巴胺的回收，并导致体内T细胞数目下降。下列叙述错误的是（ ）
A．MNDA的作用是识别和转运钠离子
B．可卡因通过与多巴胺的转运载体结合，导致突触间隙多巴胺含量暂时增多，含量可用X表示
C．吸食可卡因的人更容易感染细菌、病毒而患病
D．长期吸食可卡因者会使突触后膜上的MNDA数量减少，产生毒瘾
17．（2024高三上·广东月考）人乳头瘤病毒（HPV）是一种DNA病毒，它可以引起人类的一些良性的肿瘤和疣状物。已知的HPV有多种亚型，其中与宫颈癌相关的主要是高危型HPV病毒，科学家们研发了HPV预防性疫苗，通过体液免疫和细胞免疫两个主要途径来预防宫颈癌的发生。回答下列问题：
（1）当个体接种HPV疫苗后，该疫苗作为 可诱导B细胞增殖、分化成 ，而 在机体被HPV感染时能够迅速作出反应，因而能够降低患宫颈癌的风险，写出机体注射疫苗后，感染HPV的免疫过程： 。
（2）研究表明，受HPV侵染的细胞表面的HLA分子表明水平往往下降，这与患宫颈癌有什么关系？ 。
（3）HPV的衣壳蛋白主要由L1和L2构成，且主要成分是L1。根据这一信息，请你提出一个设计HPV疫苗的思路： 。
18．（2024高三上·广东月考）科研人员研究玉米籽粒性状时发现，其饱满程度由大到小有饱满、中度饱满、干瘪等性状，由位于同源染色体相同位置的3个基因（S、S1、S2）决定，为探究这些性状出现的原因，进行系列研究。回答下列问题：
（1）玉米是遗传学实验中常用的材料，具有的优点是 （写出2个）。
（2）科研人员分别利用野生型、突变体1、突变体2进行杂交实验，实验步骤及结果如图1所示。
①突变体1基因型为S1S1，干瘪个体基因型为S2S2，根据杂交1、杂交2的结果，判断S、S1、S2之间的显隐性关系是 ，突变体2的表型为 。
②上述杂交实验说明控制籽粒饱满程度的基因遵循分离定律，证据是 。
（3）科研人员推测突变体1籽粒中度饱满是由于基因S中插入一段DNA序列（BTA）导致，如图2。
突变体1是由 （填变异方式）产生的，检测野生型和突变体1的相关基因表达发现S基因编码某种糖类转运蛋白，突变体1中由于糖类转运蛋白异常，糖类转运到籽粒中受限，使籽粒饱满程度降低，这表明基因表达产物与性状的关系是 。
19．（2024高三上·广东月考）大气中CO2浓度升高及其带来的温室效应给植物的适应和演化带来极大的挑战。为探究CO2浓度对植物生长发育的影响，科学家用银杏进行了如下实验。回答下列问题：
（1）为探究大气CO2浓度上升对银杏叶片光反应的影响，研究人员将银杏分别置于CO2浓度为700μmol·mol-1（实验组）和370μmol·mol-1（对照组）的气室中培养。在第1生长季（0～100天）和第2生长季（360～450天）分别测定银杏叶片净光合速率和叶绿素含量的变化，如图所示。
①叶绿体中光合色素吸收的光能，一部分将水分解为氧并形成NADPH，NADPH在暗反应中的作用是 。
②根据图中的实验结果，在第1生长季中，主要因为 ，所以实验组净光合速率高于对照组。
③叶绿素含量 （填“是”或“不是”）限制第2生长季银杏叶片净光合速率的主要因素，判断依据是 。
（2）另有研究表明，大气CO2浓度短期倍增使银杏叶片气孔导度和蒸腾速率分别降低了46.2%、25.0%，净光合速率提高32.6%，结合以上实验结果和数据，分析大气CO2浓度短期倍增对银杏叶片的光合作用的影响是 。
（3）你认为能否依据本实验的研究预测大气CO2浓度升高对未来植物生长发育的影响？ 。
20．（2024高三上·广东月考）海洋牧场是一种海洋人工生态系统，通过在特定海域投放人工鱼礁等措施，构建或修复海洋生物生长、繁殖、索饵或避敌所需的场所，以实现海洋生态保护和渔业资源持续高效产出，是海洋低碳经济的典型代表。回答下列问题：
（1）比较人工鱼礁和自然岩礁群落的不同， 是区别两者的重要特征；人工鱼礁投放海底后，可为海带、牡蛎等海洋生物提供良好的生存栖息场所，同时有利于它们的繁殖，体现了生物多样性的 价值。
（2）研究者设计了“海洋牧场”海水生态养殖模式，即在上层挂绳养殖海带等藻类，在中层挂笼养殖牡蛎等滤食性贝类，在底层设置人工鱼礁，养殖海参等底栖杂食动物。下图是该“海洋牧场”部分构造和物质循环关系图。
①为了保证资源充分利用，研究者提出了以上“多营养层次”生态养殖模式，这种模式的设计主要遵循了生态工程的 原理。
②这种生态养殖模式与传统养殖相比具有的优势是 。
（3）合理密养、立体养殖是提高养殖经济效益的有效措施。从群落空间结构的角度分析，立体养殖可以 。在构建“海洋牧场”海水立体养殖时，需要考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系等，从而确定每种生物之间的合适比例，这样做的目的是 。
21．（2024高三上·广东月考）磷酸吡哆醛（PLP）是维生素B6的活性形式，是多种酶的重要辅酶。科研人员从大肠杆菌（E．colik12）中找到了合成PLP的关键酶A，通过基因工程构建了高产PLP的工程菌，流程如下图所示。质粒中Lacz基因可以使细菌能够利用物质X—gal，从而使菌落呈现蓝色，若无该基因，菌落则白色。回答下列问题：
（1）图1中①②过程具体操作如图2，用限制酶 从大肠杆菌DNA中获取酶A基因。利用PCR扩增酶A基因需要在含Mg2+的缓冲溶液中添加模板、4种脱氧核苷酸和 ，PCR每次循环的基本过程是 。
（2）过程③在培养基中加入 （填“青霉素”“X—gal”或“青霉素和X—gal”）筛选出呈 色的菌落即为所需工程菌。
（3）用 方法检测酶A基因在工程菌中是否表达出目的蛋白。
（4）为探究④过程得到的是否为高产PLP工程菌，请简要写出实验思路： 。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】果酒果醋的制作；发酵工程的基本环节
【解析】【解答】A、果醋发酵所需菌种是醋酸菌，当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，但是糖源充足时可将糖直接转化为醋酸，A错误；
B、发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配制、灭菌、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面，B正确；
C、酿酒酵母菌种相对单一，利用酿酒酵母发酵生产白酒可以使酒的产量和质量明显提高，C正确；
D、溶菌酶具有溶解细胞壁的能力，特别是对于细菌的细胞壁具有很强的作用，延长食品的保存期主要是防止微生物污染、杀死微生物或抑制其在食品中的生长繁殖，因此延长食品的保存期可以添加适量的溶菌酶，D正确。
故答案为：A。
【分析】1、醋酸菌是一种好氧细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动。醋酸菌对氧气的含量特别敏感，当进行深层发酵时，即使只是短时间中断通入氧气，也会引起醋酸菌死亡。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
2、果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧型生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，在无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件，20℃左右，酒精发酵时，一般将温度控制在18~25℃，在葡萄酒自然发酵过程当中，其主要作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌。
2．【答案】D
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同；光合作用原理的应用
【解析】【解答】A、微囊藻是由原核细胞构成的原核生物，其环状的DNA主要分布在被称为“拟核”的区域，并不是完全分布在拟核，A错误；
B、水域污染后富营养化，导致包括微囊藻在内的蓝藻（也称蓝细菌）和绿藻等大量繁殖，并在水面形成一层蓝绿色而有腥臭味的“水华”，并不是因为遮挡底层光照而抑制其它藻类生长，B错误；
C、光合作用的暗反应阶段在细胞质基质中进行，而微囊藻的光合片层上的光合色素能够吸收光能，只能完成光合作用的光反应阶段，C错误；
D、绿藻是由真核细胞构成的真核生物，肺炎支原体是由原核细胞构成的原核生物，二者最主要的区别是有无以核膜为界限的细胞核，D正确。
故答案为：D。
【分析】原核细胞和真核细胞在形态和结构上存在显著的异同。以下是对两者异同点的详细分析：结构上的异同
不同点：
1.细胞核：
原核细胞：没有以核膜为界的细胞核，其遗传物质（DNA）通常集中在一个没有明确界限的低电子密度区，称为拟核。DNA为裸露的环状分子，不与或很少与蛋白质结合。
真核细胞：具有一个或多个由双膜包裹的细胞核，遗传物质（DNA）与组蛋白等蛋白质共同组成染色体结构，存在于细胞核内。
2.细胞器：
原核细胞：细胞器种类较少，只有核糖体这一种细胞器，且没有成型的内膜系统。某些原核生物（如蓝细菌和紫细菌）的质膜内褶形成结合有色素的内膜，与捕光反应有关，但这些并不构成典型的细胞器。
真核细胞：细胞器种类丰富，包括线粒体、叶绿体（在植物和某些藻类细胞中）、内质网、高尔基体、溶酶体等。这些细胞器在细胞内各自承担特定的功能，如能量转换、物质合成与分解、蛋白质加工与分泌等。
3. DNA复制和转录：
原核细胞：DNA复制方式为单点复制，即DNA的复制始于一个点，向两个方向同时进行。转录和翻译过程在同一空间内几乎同时进行，没有严格的时空分隔。
真核细胞：DNA复制方式为双点或多点复制，即DNA的复制始于多个点，向两个方向分别进行。转录和翻译过程在时间和空间上是严格分隔的，转录主要在细胞核内进行，而翻译则在细胞质的核糖体上进行。
3．【答案】A
【知识点】质壁分离和复原；光合作用和呼吸作用的区别与联系；观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、在观察细胞质的流动时，可以把叶绿体作为观察指标，因为用黑藻观察叶绿体是因为其叶片结构简单，叶片细胞呈单层，叶绿体大而清晰，所以可直接取整个小叶直接制片观察，用黑藻观察细胞质的流动是因为叶绿体呈绿色，可以直接在高倍显微镜下观察到，A正确；
B、不适合用好氧细菌的分布来观察氧气的产生，因为黑藻叶绿体相对与水绵的螺旋呈带状的叶绿体来说比较小，B错误；
C、黑藻叶片细胞含有无色大液泡，但其细胞质中含有绿色的叶绿体，使整个细胞除液泡外几乎都是绿色，也能够与外界无色溶液形成对比，所以可用于观察质壁分离和复原实验，但由于其大液泡为无色，所以实验的过程中不会看到液泡颜色先变深然后变浅，C错误；
D、验证植物同时进行光合作用和呼吸作用时用两支试管装相同量的黑藻，一支试管给与适宜光照，另一支试管遮光，另外还需要再设置一个不放黑藻的空白对照，D错误。
故答案为：A。
【分析】黑藻作为一种水生植物，其光合作用和呼吸作用是维持其生命活动的重要生理过程。以下是关于黑藻光合作用和呼吸作用的详细解释：
黑藻的光合作用
黑藻的光合作用是黑藻通过叶绿体，利用光能将二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并释放氧气的过程。这一过程对黑藻的生长和繁殖至关重要，同时也是支撑全球水域生态系统的重要基石。
光合作用的过程：
黑藻首先通过其叶绿体吸收太阳能，使得水藻体内的由原核质转变为叶绿素，从而产生绿色的荧光。
随后，黑藻将太阳能转化为化学能，利用这些能量将二氧化碳和水转化为葡萄糖等有机物质，并释放出氧气到水体中。
黑藻的呼吸作用
黑藻的呼吸作用是黑藻细胞通过分解有机物来释放能量的过程。这一过程与光合作用相反，是生物体获取能量的重要方式之一。
呼吸作用的过程：
黑藻细胞在呼吸作用过程中，通过分解有机物（如葡萄糖）来释放能量，并产生二氧化碳和水作为废物。
呼吸作用可以在有氧条件下进行（有氧呼吸），也可以在无氧条件下进行（无氧呼吸），但通常有氧呼吸释放的能量更多。
4．【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验；基因在染色体上的实验证据；孟德尔遗传实验-分离定律；细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】A、研究DNA分子的结构和研究减数分裂染色体变化均使用了建构物理模型的方法，A错误；
B、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中，用蛋白酶、RNA酶、DNA酶等处理细胞提取物，是人为的去除某种因素的影响，运用了“减法原理”，班廷结扎狗的胰腺导致胰腺萎缩研究胰岛素的作用也是采用了减法原理，B错误；
C、孟德尔用假说—演绎法得出了基因的分离定律，摩尔根也是采用了假说—演绎法证明了基因在染色体上，C错误；
D、施莱登和施旺运用不完全归纳法建立细胞学说，科学家在探究细胞膜成分和结构时运用了提出假说和科学验证的方法，D正确。
故答案为：D。
【分析】1、模型构建法：模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概括性的描述，这种描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助具体的实物或其它形象化的手段，有的则抽象的形式来表达。模型的形式很多，包括物理模型、概念模型、数学模型等。以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，这种模型就是物理模型。沃森和克里克制作的著名的DNA双螺旋结构模型，就是物理模型，它形象而概括地反映了DNA分子结构的共同特征。
2、与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。例如，在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，就利用了减法原理。
3、假说演绎法，又称为假说演绎推理，是现代科学研究中常用的一种科学方法。它的基本步骤包括在观察和分析基础上提出问题，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，推出预测的结果，再通过实验来检验这些预测。如果实验结果与预测相符，就证明假说是正确的；反之，则说明假说是错误的。
5．【答案】B
【知识点】细胞核的结构和功能综合
【解析】【解答】A、细胞核并不是遗传和代谢的中心，而是控制中心，是遗传信息库，A错误；
B、 核膜为双层膜结构，核膜的外膜常附着核糖体且与内质网连在一起，并且是细胞代谢的场所，B正确；
C、核仁与某些RNA的合成以及核糖体的形成有关，但原核生物无核仁也可以合成核糖体，所以核糖体的形成可以离开核仁，C错误；
D、核孔复合物（NPC）是蛋白质、RNA等大分子进出细胞核的通道，但是DNA不能通过，D错误。
故答案为：B。
【分析】细胞核是细胞中的一个重要结构，它通常位于细胞的中心，被核膜包围，并包含有染色质（在细胞分裂期会高度螺旋化形成染色体）和核仁等结构。细胞核的结构和功能对于细胞的正常生命活动至关重要。
细胞核的结构主要包括以下几个部分：
1.核膜：核膜是双层膜结构，将细胞核与细胞质分隔开，但核膜上有核孔，允许物质在核质与细胞质之间进行交换。
2.染色质：染色质是细胞核内的重要组成部分，由DNA和蛋白质组成，是遗传信息的载体。在细胞分裂期，染色质会高度螺旋化形成染色体，便于遗传信息的复制和传递。
3.核仁：核仁是细胞核中的一个明显结构，与核糖体（细胞中合成蛋白质的机器）的形成有关。核仁的大小和数量在不同类型的细胞中可能有所不同。
细胞核的功能主要包括以下几个方面：
1.遗传信息的储存和复制：细胞核是遗传信息（DNA）的主要储存场所，并在细胞分裂过程中进行DNA的复制，确保遗传信息能够传递给下一代细胞。
2.基因表达的控制：细胞核通过控制基因的表达（即转录和翻译过程）来调控细胞的生长、发育、代谢和繁殖等生命活动。
3.细胞代谢和遗传的控制中心：细胞核作为细胞的控制中心，通过调节基因的表达来影响细胞的代谢过程和遗传特性。
6．【答案】D
【知识点】动物细胞培养技术；动物体细胞克隆；胚胎干细胞及其应用
【解析】【解答】A、将目的基因导入动物细胞常用的方法是显微注射法，通过Ti质粒导入即农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞常用的方法，所以图1中4种基因不可通过Ti质粒整合到成纤维细胞的染色体上，A错误；
B、获得重构胚后先用物理或化学方法将其激活，再经过诱导分化形成相应的细胞、组织或器官，B错误；
C、图1中的方法用到了动物细胞培养但是没有用到核移植技术，C错误；
D、图1的成纤维细胞和图2的体细胞都是由受精卵分裂分化而来，遗传物质相同，诱导分化的本质是发生了基因的选择性表达，D正确。
故答案为：D。
【分析】细胞工程、基因工程和胚胎工程是现代生物技术的三大核心领域，它们在生命科学、农业、医药、环境保护等多个领域发挥着重要作用。以下是这三个领域的简要介绍：
细胞工程：
细胞工程是生物工程的一个重要方面，它应用细胞生物学、分子生物学、发育生物学等理论和方法，在细胞、组织或器官水平上进行操作，以获得所需的细胞、组织、器官或个体，并生产相关的生物制品。细胞工程的主要技术包括细胞培养、细胞融合、细胞拆合、染色体操作及基因转移等。通过细胞工程，可以改良动植物品种、保护濒危物种、生产单克隆抗体、培育转基因生物等。细胞工程在农业、医药、食品工业等领域具有广泛应用前景。
基因工程：
基因工程又称为DNA工程或基因拼接技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种或生产新产品的遗传技术。基因工程的应用范围非常广泛，包括医药、农业、工业等多个领域。在医药领域，基因工程技术可以生产基因工程药物、基因诊断试剂和基因治疗产品等；在农业领域，基因工程技术可以培育转基因作物和动物新品种，提高农作物的产量和抗逆性。
胚胎工程：
胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，包括体外受精、胚胎移植、胚胎分割移植、胚胎干细胞培养等。胚胎工程旨在进一步挖掘动物的繁殖潜力，为优良牲畜的大量繁殖和稀有动物的种族延续提供有效的解决办法。在畜牧业中，胚胎工程技术可以加速优良品种的繁殖速度，提高繁殖效率；在制药业中，胚胎干细胞培养技术为新药研发和疾病治疗提供了新的途径。
7．【答案】C
【知识点】体温平衡调节；激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、感受外界环境温度的变化的中枢是大脑皮层，下丘脑受损不影响感受外界环境温度的变化，所以机体能够感受到外界环境温度变化，A错误；
B、寒冷时，下丘脑可以分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体，促进垂体分泌促甲状腺激素作用于甲状腺，促进甲状腺分泌甲状腺激素，血液中甲状腺激素的含量过高时，会通过负反馈调节作用于下丘脑和垂体，抑制相关激素的分泌，B错误；
C、TH对垂体的反馈调节表现为既抑制TSH基因的表达又降低垂体细胞对TRH的敏感性，从而及时有效地降低体内TH的含量，C正确；
D、由题意可知，该调节过程除了图示过程外，还有神经冲动参与，即信号分子除了TRH、TSH和TH，还有神经递质，D错误。
故答案为：C。
【分析】体温调节是动物体在长期进化过程中获得的较高级的调节功能，它能够使机体在不同温度的环境中保持体温的相对恒定。以下是关于体温调节的详细解释：
体温调节的方式：
体温调节主要包括自主性体温调节和行为性体温调节两种方式。
1.自主性体温调节：包括神经调节和体液调节。神经调节主要通过下丘脑的体温调节中枢来实现，当周围环境温度变化时，温度感受器会向大脑发出信号，通过神经调节使机体的产热和散热过程发生相应的变化。体液调节则涉及多种激素，如甲状腺激素，它们通过影响机体的代谢率来调节体温。
2.行为性体温调节：指人体通过一定的行为来维持体温相对恒定，如增减衣物、使用空调、进行体育活动等。这些行为都是对自主性体温调节的补充。
产热与散热：
1.产热：人体产热主要来自体内氧化代谢过程，尤其是内脏（尤其是肝脏）和骨骼肌的产热。在寒冷环境中，骨骼肌的寒颤反应可以显著增加产热量。此外，运动和甲状腺激素也能促进产热。
2.散热：人体散热主要通过皮肤进行，包括辐射、传导、对流和蒸发四种方式。其中，蒸发散热是最有效的散热方式，尤其在高温环境中。当体温升高时，通过自主神经系统调节皮肤血管扩张和出汗，以增加散热量。
8．【答案】C
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性；其他植物激素的种类和作用；植物激素间的相互关系
9．【答案】D
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义；减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化；染色体结构的变异；染色体数目的变异；减数分裂异常情况分析
10．【答案】A
【知识点】细胞器之间的协调配合；遗传信息的转录；遗传信息的翻译；表观遗传
【解析】【解答】A、据图，①是转录过程，②是mRNA乙酰化修饰，③是翻译过程，②不遵循碱基互补配对，与①转录（DNA和RNA进行配对）相比，过程③翻译过程是RNA与RNA进行配对，特有的碱基互补配对方式为U-A，A错误；
B、NAT10蛋白介导的mRNA乙酰化修饰影响相关基因表达过程属于表观遗传，B正确；
C、COL5A1蛋白是分泌蛋白，分泌蛋白是在游离的核糖体上开始多肽链的合成，当合成了一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程；该蛋白合成后分泌出细胞，促进了胃癌细胞的转移，故它可能是一种信号分子，C正确；
D、由图可知，COL5A1基因转录形成的mRNA在NAT10蛋白介导下进行乙酰化修饰，乙酰化修饰后的mRNA可以通过翻译形成COL5A1蛋白，该蛋白合成后分泌出细胞，促进了胃癌细胞的转移，因此靶向干预NAT10蛋白介导的mRNA乙酰化修饰，可抑制癌细胞转移，D正确。
故答案为：A。
【分析】转录和翻译是生物体内遗传信息表达的两个重要过程，它们分别发生在DNA和RNA层面，共同参与了蛋白质的合成。以下是关于转录和翻译的详细解释：
转录：
转录是遗传信息从DNA流向RNA的过程，是蛋白质生物合成的第一步。在转录过程中，DNA双链中的一条链（模板链）被RNA聚合酶识别并结合，同时DNA双链在解旋酶的作用下局部解开，暴露出模板链的碱基序列。随后，RNA聚合酶以DNA模板链为模板，按照碱基互补配对原则（A-U，T-C），将核糖核苷酸逐个连接到一起，形成一条与模板链互补的RNA链（通常是mRNA）。这条RNA链随后会从DNA模板上脱离，并可能经过进一步的加工和修饰，成为具有生物功能的成熟mRNA。
转录过程主要发生在细胞核中，但在一些含有DNA的细胞器（如线粒体和叶绿体）中也可能发生。真核生物中，转录后mRNA需要通过核孔进入细胞质，才能进行后续的翻译过程；而原核生物则没有核膜和核孔的阻隔，转录和翻译可以在同一空间内同时进行。
翻译：
翻译是蛋白质生物合成基因表达中的一部分，发生在细胞质的核糖体上。在翻译过程中，mRNA作为模板，被tRNA（转运RNA）和核糖体识别并结合。tRNA分子的一端携带特定的氨基酸，另一端具有可以与mRNA上的密码子互补配对的反密码子。核糖体则作为“装配机”，将携带了正确氨基酸的tRNA按照mRNA上密码子的顺序依次排列，通过肽键连接成多肽链。随着mRNA在核糖体上的移动，多肽链不断延长，直到遇到终止密码子为止。最后，多肽链会从核糖体上脱离下来，并经过进一步的折叠、修饰和加工，形成具有特定空间结构和功能的蛋白质。
11．【答案】C
【知识点】生物具有共同的祖先
【解析】【解答】A、人类与猩猩、恒河猴以及兔的血红蛋白基因中的碱基序列有一定的相似性，因为表中显示：四种哺乳动物编码血红蛋白基因的部分DNA碱基序列，既有碱基排列顺序相同的区段，也有碱基排列顺序不同的区段，A正确；
B、人和黑猩猩的血红蛋白编码基因部分序列的相似性较人与恒河猴的高，这个现象表明了人和黑猩猩的亲缘关系比人与恒河猴的亲缘关系近，B正确；
C、通过DNA测序技术可以比较不同生物的基因序列，动物细胞的DNA分布在细胞核与线粒体中。哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核及众多的细胞器，所以从上述哺乳动物的红细胞中难以提取到DNA，C错误；
D、不同生物之间具有共同的代谢特征，因为血红蛋白在上述四种哺乳动物中的作用都是运输氧气，D正确。
故答案为：C。
【分析】表中显示：四种哺乳动物编码血红蛋白基因的部分DNA碱基序列，既有碱基排列顺序相同的区段，也有碱基排列顺序不同的区段。不同生物的DNA的共同点，提示人们当今生物有着共同的原始祖先，其差异的大小则揭示了当今生物种类亲缘关系的远近，以及它们在进化史上出现的顺序。
12．【答案】B
【知识点】生态系统中的信息传递；研究能量流动的实践意义；生态工程依据的生态学原理；群落的概念及组成
【解析】【解答】A、苹果树、杂草及各种虫无法构成生物群落，因为生物群落需要包括一定区域的全部生物，A错误；
B、该生态农业模式给当地带来了良好的经济效益和生态效益，生态工程的整体原理，B正确；
C、“以草肥田”实现了物质的循环利用，但是生态系统的能量流动是单向的，所以不能循环利用，C错误；
D、“以虫治虫”属于生物防治，可减少对环境的污染，这是生物防治的典型优点，而不是化学防治，D错误。
故答案为：B。
【分析】生态系统的信息传递是生态系统基本功能之一，它涉及到生态系统中各组成部分之间以及系统与外界环境之间的各种形式的信息交换和传递过程。这些信息传递过程对于维持生态系统的稳定、调节生物的种间关系、促进生物种群的繁衍以及生命活动的正常进行都具有重要的作用。生态系统的信息传递可以大致分为以下几种类型：
1.物理信息：这是通过物理过程传递的信息，如光、声、温度、湿度、磁力等。生态系统中的许多生物都能感受到这些物理信息，并利用它们来适应环境、寻找食物、避开天敌或进行繁殖等。
2.化学信息：这是生物在生命活动过程中产生的一些可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、有机酸等代谢产物，以及动物的性外激素等。这些化学物质可以在生物体内或体外传递信息，对生物的行为和生理状态产生影响。
3.行为信息：这是通过生物的特殊行为来传递的信息。动物的行为信息丰富多彩，一些鸟类在求偶时的行为更独特，通常雄鸟会进行复杂的“求偶炫耀”。
13．【答案】D
【知识点】种群的数量变动及其原因；生态系统的结构；群落的概念及组成
【解析】【解答】A、土壤节肢动物种类繁多，有植食性、捕食性、杂食性和腐食性，不同的土壤节肢动物分别属于生态系统的消费者和分解者，A正确；
B、土壤节肢动物个体较小，但是这些动物活动能力较强，所以常用的采集方法是取样器取样法，B正确；
C、一般食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的。例如，同样是缺少食物，种群密度越高，该种群受食物短缺的影响就越大，所以这些因素称为密度制约因素，放牧适量藏羊和牦牛可能是影响节肢动物种群数量的密度制约因素，C正确；
D、由图，与对照组相比，单独放牧适量藏羊和单独放牧适量牦牛的杂食性群落多样性降低，腐食性群落多样性升高，由此可得单独放牧适量藏羊和单独放牧适量牦牛不利于提高杂食性节肢动物类群数，但是却利于提高腐食性功能群的节肢动物类群数，D错误。
故答案为：D。
【分析】生态系统的结构是一个复杂而有序的系统，它主要由生物群落与无机环境相互作用而形成。生态系统的结构可以从多个角度进行描述，但主要可以归纳为以下几个方面：
1.组分结构：
组分结构是指生态系统中由不同生物类型或品种以及它们之间不同的数量组合关系所构成的系统结构。它主要讨论的是生物群落的种类组成及各组分之间的量比关系。生物种群是构成生态系统的基本单元，不同物种（或类群）以及它们之间不同的量比关系，构成了生态系统的基本特征。此外，环境构成要素及状况也属于组分结构。
2.时空结构：
时空结构也称形态结构，是指各种生物成分或群落在空间上和时间上的不同配置和形态变化特征。它包括水平分布上的镶嵌性、垂直分布上的成层性和时间上的发展演替特征，即水平结构、垂直结构和时空分布格局。
水平结构：指在一定生态区域内生物类群在水平空间上的组合与分布。受地形、水文、土壤、气候等环境因子的综合影响，植物在地面上的分布并非是均匀的。
垂直结构：包括不同类型生态系统在海拔高度不同的生境上的垂直分布和生态系统内部不同类型物种及不同个体的垂直分层两个方面。随着海拔高度的变化，生物类型出现有规律的垂直分层现象。
3.营养结构：
营养结构是指生态系统中生物与生物之间，生产者、消费者和分解者之间以食物营养为纽带所形成的食物链和食物网。它是构成物质循环和能量转化的主要途径。食物链和食物网的存在使得生态系统中的能量和物质能够得以流动和循环。
14．【答案】B
【知识点】染色体数目的变异；无性生殖和有性生殖
【解析】【解答】A、对植株细胞的DNA进行基因编辑时需要用到重组DNA技术的基本工具酶：限制性内切核酸酶和DNA连接酶，A正确；
B、据图，科研人员利用基因编辑技术敲除4个基因后，使其减数分裂形成的配子的过程，产生的配子中染色体数目不减半，未发生基因重组，所以该植株能同时产生雌雄配子，但是雌雄配子都是一种，B错误；
C、据图，受精后不发生雌雄配子核融合，来自雄配子或雌配子的染色体消失，使该杂种植株的自交后代遗传物质与亲本一致，因此，“无融合生殖”应用于作物育种，可以使杂种植株通过无性繁殖得以保持杂种优势，C正确；
D、无融合技术应用于作物育种时，人为控制地使某些染色体在遗传过程中消失，从而导致染色体上所携带的基因与之一并消失，不能遗传给子代，降低了遗传多样性，使其应对杂草入侵或病毒侵害的能力降低，D正确。
故答案为：B。
【分析】染色体数目变异是指生物体细胞中的染色体数量发生增加或减少的现象。这种变异通常会引起生物体相关性状的改变。染色体数目变异可以分为两类：1.个别染色体增加或减少：这是指细胞内的某一条或某几条染色体数量发生变化，而其他染色体数量保持不变。这种变异可能由遗传因素、环境因素（如物理辐射、化学药物、病毒感染等）引起。
2.染色体组数目的成倍增加或减少：染色体组是指细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息。在大多数生物的体细胞中，染色体都是两两成对的。如果细胞内的染色体组数目以染色体组的形式成倍地增加或减少，就会形成多倍体或单倍体。例如，由受精卵发育而来的个体，体细胞中含有两个染色体组的叫做二倍体；体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体叫做多倍体；体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，叫做单倍体。
染色体数目变异可能导致多种遗传性疾病的发生，如唐氏综合征（21三体综合征）就是由于细胞中存在额外的21号染色体导致的。这种变异通常会导致智力发展迟缓、身体特征异常及多器官功能障碍。目前，临床上尚无治愈染色体数目异常的方法，主要通过早期干预和特殊教育来帮助患者适应社会。
15．【答案】B
【知识点】酶促反应的原理；被动运输；主动运输
【解析】【解答】A、据图，Na+经转运蛋白C流出细胞消耗的是H+的梯度势能，A错误；
B、H+泵有运输（协助H+的跨膜运输）和降低活化能（催化ATP水解，作用机理是降低活化能）的作用，起作用时空间结构会发生可逆改变，B正确；
C、耐盐植物可通过Ca2+介导的离子跨膜运输，减少Na+在细胞内的积累，从而提高抗盐胁迫的能力，故耐盐植物抗盐胁迫过程同时受Na+和Ca2+的调节，但作用机理不一致，C错误；
D、据图，H＋运出细胞需要ATP提供能量，属于主动运输，H＋顺浓度梯度进入细胞产生的势能驱动Na＋经转运蛋白C进入细胞的过程，使用ATP抑制剂处理细胞，H＋运出细胞的量减少，细胞内外H＋浓度差减少，为Na＋运出细胞提供的势能减少，Na＋的排出量会明显减少，D错误。
故答案为：B。
【分析】主动运输和被动运输是细胞进行物质交换的两种主要方式，它们在多个方面存在显著的差异。
主动运输：
主动运输是指物质逆浓度梯度（即从低浓度区域向高浓度区域）的运输方式。这种运输方式需要消耗细胞代谢所产生的能量，并且必须依赖于细胞膜上的特异性传递蛋白质分子（载体蛋白）作为载体。
主动运输的实例包括葡萄糖进入小肠上皮细胞、钠离子进入液泡等。主动运输对于维持细胞内正常的生命活动、神经冲动的传递、细胞的渗透平衡以及恒定细胞的体积等方面具有重要意义。
被动运输：
被动运输则是物质顺浓度梯度（即从高浓度区域向低浓度区域）且不消耗细胞代谢能（ATP）所进行的运输方式。被动运输的动力来自质膜内、外侧物质的浓度梯度势能或电位差。被动运输分为简单扩散和易化扩散两种类型：
1.简单扩散：物质直接通过细胞膜的脂质双分子层进行扩散，不需要载体蛋白的协助，也不消耗能量。其速率主要取决于膜两侧物质的浓度差和膜的通透性。
2. 易化扩散：物质在膜蛋白的帮助下进行扩散，但仍顺浓度梯度进行，不消耗能量。易化扩散又可分为经通道易化扩散和经载体易化扩散两种形式。前者是通过离子通道进行的选择性扩散，后者则是通过载体蛋白进行的选择性扩散。
16．【答案】B
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、由图甲可知MNDA的作用是识别和运载钠离子进后膜改变后膜电位，A正确；
B、这一过程可以用图乙中y曲线表示，因为由图甲可知，可卡因的作用机理是通过与多巴胺的转运载体结合，阻碍多巴胺的回收，导致间隙中多巴胺含量上升，产生快感，多巴胺最终均会被回收，只是回收率达到100%时的时间延长，B错误；
C、由题干知可卡因导致T细胞数目下降，这会导致免疫系统受影响，免疫能力下降，易被细菌病毒感染，C正确；
D、当机体较长时间吸食可卡因等毒品后，能通过减少突触后膜上的MNDA数量来缓解毒品的刺激，使突触后膜对神经递质的敏感性降低，一旦停止吸食毒品，突触后膜的多巴胺效应会减弱，吸毒者需要吸入更大剂量的毒品，从而造成对毒品的依赖，D正确。
故答案为：B。
【分析】神经冲动的产生和传导是一个复杂的生物电现象，涉及到神经元的兴奋和传导。以下是关于神经冲动产生和传导的详细解释：
神经冲动的产生：
静息状态：在静息状态下，神经细胞膜内外存在一定的电位差，称为静息电位。这是由于细胞膜内外钾离子（K+）和钠离子（Na+）浓度不同，以及细胞膜对这些离子的通透性不同所导致的。通常情况下，膜外为正电位，膜内为负电位。
神经冲动的传导：
1.方向性：神经冲动的传导具有方向性，通常是从轴突的起始端向末端传导，即从细胞体传向轴突末端。
2.沿神经纤维传导：神经冲动主要是沿着神经纤维传导的兴奋或动作电位。在有髓纤维上，神经纤维的外面包有髓鞘，神经冲动一般是沿着郎飞氏结做跳跃式传导，因此有髓纤维的神经传导比无髓纤维的神经传导要快得多。
3.通过突触传递：当神经冲动到达神经末梢时，会释放神经递质，影响下一个神经元的兴奋状态，从而实现神经冲动在神经元之间的传递。
17．【答案】（1）抗原；浆细胞和记忆细胞；记忆细胞；记忆细胞再次接触HPV时，迅速增殖分化，一方面浆细胞产生大量抗体结合体液中的病毒，另一方面产生具有活性的细胞毒性T细胞清除病毒
（2）受HPV感染的细胞表面的HLA分子表达水平下降，会导致癌细胞无法有效地向T细胞呈递抗原信息，使癌细胞逃避免疫监视，增加了患宫颈癌的概率
（3）纯化HPV的衣壳蛋白L1或者利用基因工程生产L1，并以L1蛋白为基础设计HPV疫苗
【知识点】基因工程的应用；细胞免疫；体液免疫；免疫学的应用
【解析】【解答】（1）接种的疫苗可作为抗原，刺激机体发生特异性免疫反应，即诱导B淋巴细胞增殖、分化成浆细胞和记忆细胞。其中记忆细胞可在机体再次被HPV感染时迅速增殖分化，参与相关免疫。注射疫苗的机体再次感染HPV时，记忆细胞迅速增殖分化，一方面浆细胞产生大量抗体结合体液中的病毒，另一方面产生具有活性的细胞毒性T细胞清除病毒。
（2）研究表明，受HPV侵染的细胞的HLA分子表达水平下降，由于HLA分子（人类白细胞抗原的简称）的减少即抗原减少，则被细胞毒性T细胞识别清除的机会减少，导致癌细胞无法有效地向T细胞呈递抗原信息，使癌细胞逃避免疫监视，增加了患宫颈癌的概率，故患癌症的风险增大。
（3） HPV的衣壳蛋白主要由L1和L2构成，主要成分是L1，可设计L1蛋白作为抗原引起机体产生特异性免疫，或将病毒灭活制成疫苗，或借助基因工程生产L1蛋白制成疫苗，故设计HPV疫苗的思路可以是：①用寄主细胞大量培养HPV病毒，获取病毒再从病毒中分离提纯抗原成分作为疫苗使用；②用寄主细胞大量培养HPV病毒，获取病毒，再处理病毒使其失去增殖能力后即可作为疫苗； ③从病毒中提取蛋白的基因构建成表达载体，将载体导入受体菌细胞制成工程菌，再大量培养工程菌来生产蛋白即疫苗；④从病毒中提取蛋白的基因构建成表达载体，将表达载体直接作为疫苗，表达载体导入人体细胞后在人体细胞内表达产生蛋白刺激机体发生免疫反应。
【分析】体液免疫和细胞免疫是免疫系统的两个主要组成部分，它们在保护机体免受病原体侵害方面起着至关重要的作用。以下是对这两种免疫方式的详细解释：
体液免疫：
体液免疫是指一种依赖血清抗体的细胞外免疫反应。这种免疫方式通过识别和清除外源抗原，如病毒、细菌和细菌产生的毒素，来提供保护。体液免疫的过程通常包括以下几个步骤：
1.抗原识别：免疫系统首先识别进入机体的外来抗原。
2.激活B细胞：B细胞在抗原的刺激下被激活，并开始增殖和分化。
3.大量产生抗体：激活后的B细胞分化为浆细胞，大量产生针对特定抗原的抗体。
4.抗体与抗原结合：抗体与抗原结合，形成抗原-抗体复合物，从而标记抗原以便进一步清除。
5.清除抗原：通过凝集或结合抗原，体液免疫可以有效地清除细菌和病毒的入侵。
体液免疫是一种非特异性的免疫系统，能够抵抗大多数病原体的入侵。它主要通过抗体分子与抗原结合，对靶细胞产生破坏作用。
细胞免疫：
细胞免疫则主要涉及T细胞。当T细胞受到抗原刺激后，它们会增殖、分化并转化为致敏T细胞（效应T细胞）。这些致敏T细胞能够直接杀伤被抗原侵入的靶细胞，如病毒感染的细胞或肿瘤细胞。细胞免疫的过程包括：
1.T细胞识别抗原：T细胞通过其表面的受体识别并结合到细胞表面的MHC-抗原结合物上。
2.T细胞激活：激活后的T细胞分化为效应T细胞，并开始增殖。
3.直接杀伤靶细胞：效应T细胞通过分泌穿孔素等物质，使靶细胞溶解而死，从而释放出其中的抗原。
4.抗原进入体液：被释放的抗原进入体液，随后被体液免疫中的抗体消灭。
细胞免疫主要发生在细胞水平，如细胞表面和细胞内，它通过直接裂解靶细胞来清除病原体或异常细胞。
（1）接种的疫苗可作为抗原，刺激机体发生特异性免疫反应，即诱导B淋巴细胞增殖、分化成浆细胞和记忆细胞。其中记忆细胞可在机体再次被HPV感染时迅速增殖分化，参与相关免疫。注射疫苗的机体再次感染HPV时，记忆细胞迅速增殖分化，一方面浆细胞产生大量抗体结合体液中的病毒，另一方面产生具有活性的细胞毒性T细胞清除病毒。
（2）研究表明，受HPV侵染的细胞的HLA分子表达水平下降，由于HLA分子（人类白细胞抗原的简称）的减少即抗原减少，则被细胞毒性T细胞识别清除的机会减少，导致癌细胞无法有效地向T细胞呈递抗原信息，使癌细胞逃避免疫监视，增加了患宫颈癌的概率，故患癌症的风险增大。
（3）HPV的衣壳蛋白主要由L1和L2构成，主要成分是L1，可设计L1蛋白作为抗原引起机体产生特异性免疫，或将病毒灭活制成疫苗，或借助基因工程生产L1蛋白制成疫苗，故设计HPV疫苗的思路可以是：①用寄主细胞大量培养HPV病毒，获取病毒再从病毒中分离提纯抗原成分作为疫苗使用；②用寄主细胞大量培养HPV病毒，获取病毒，再处理病毒使其失去增殖能力后即可作为疫苗； ③从病毒中提取蛋白的基因构建成表达载体，将载体导入受体菌细胞制成工程菌，再大量培养工程菌来生产蛋白即疫苗；④从病毒中提取蛋白的基因构建成表达载体，将表达载体直接作为疫苗，表达载体导入人体细胞后在人体细胞内表达产生蛋白刺激机体发生免疫反应。
18．【答案】（1）雌雄同株且为单性花，便于人工授粉；相对性状明显，易于区分；产生的后代数量多，统计更准确；生长周期短，繁殖速度快
（2）S对S1为显性，S1对S2为显性；饱满；杂交2中饱满籽粒自交后代出现饱满：中度饱满=3：1，中度饱满自交后代出现中度饱满：干瘪=3：1
（3）基因突变；基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性；基因的分离规律的实质及应用；基因、蛋白质、环境与性状的关系；基因突变的特点及意义
【解析】【解答】（1）玉米是雌雄同株且为单性花，便于人工授粉；相对性状明显，易于区分；产生的后代数量多，统计更准确；生长周期短，繁殖速度快，因此常被用作遗传学实验中的材料。
（2）①突变体1为中等饱满，基因型为S1S1，干瘪个体基因型为S2S2，据此可知，S1决定中等饱满，S2决定干瘪，因此S决定饱满，根据杂交2可知，饱满的后代出现中等饱满，说明S对S1显性，中等饱满的后代出现干瘪，说明S1对S2显性，因此S、S1、S2之间的显隐性关系是S对S1为显性，S1对S2为显性。突变体1（中等饱满）与突变体2杂交，后代饱满和中等饱满为1：1，这是测交实验，推测突变体2的表现型为饱满。
②杂交2中杂交2 中饱满籽粒自交后代出现饱满：中等饱满=3：1，中等饱满自交后代出现中等饱满：干瘪=3：1，说明控制籽粒饱满程度的基因遵循分离定律。
（3） 基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失，而引起的基因结构的改变，突变体1籽粒中度饱满是由于基因S中插入一段DNA序列（BTA）导致，其为基因突变。基因控制生物的性状，基因对性状的控制途径：①基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状；②基因可以通过控制酶的合成控制细胞代谢进而间接控制生物的性状；突变体1中由于糖类转运蛋白异常，糖类转运到籽粒中受限，使籽粒饱满程度降低，这表明基因表达产物与性状的关系是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
【分析】基因的分离定律和自由组合定律是遗传学的两大基本定律，它们共同揭示了有性生殖过程中基因传递和表达的基本规律。
基因的分离定律：
基因的分离定律，也称为孟德尔第一定律或等位基因分离定律，主要描述了控制同一性状的不同基因（即等位基因）在遗传给后代时的行为。具体来说，在有性生殖过程中，等位基因位于同源染色体上，当细胞进行减数分裂时，同源染色体会发生分离，导致等位基因也随之分离，分别进入不同的配子中。这样，每个配子只获得等位基因中的一个，独立地遗传给后代。因此，后代在性状上会出现分离比，如孟德尔豌豆杂交实验中的高茎与矮茎的比例为3：1。
基因的自由组合定律：
基因的自由组合定律，也称为孟德尔第二定律或非等位基因自由组合定律，进一步描述了控制不同性状的不同基因（即非等位基因）在遗传给后代时的行为。在有性生殖过程中，非等位基因通常位于非同源染色体上，它们在减数分裂时会随着非同源染色体的自由组合而自由组合。这意味着来自不同亲本的非等位基因可以组合在一起，形成多种基因型的配子，进而产生多种表现型的后代。因此，在存在多对相对性状的情况下，后代的表现型种类和比例会显著增加，如孟德尔两对相对性状杂交实验中出现的9：3：3：1的比例。
（1）玉米是雌雄同株且为单性花，便于人工授粉；相对性状明显，易于区分；产生的后代数量多，统计更准确；生长周期短，繁殖速度快，因此常被用作遗传学实验中的材料。
（2）①突变体1为中等饱满，基因型为S1S1，干瘪个体基因型为S2S2，据此可知，S1决定中等饱满，S2决定干瘪，因此S决定饱满，根据杂交2可知，饱满的后代出现中等饱满，说明S对S1显性，中等饱满的后代出现干瘪，说明S1对S2显性，因此S、S1、S2之间的显隐性关系是S对S1为显性，S1对S2为显性。突变体1（中等饱满）与突变体2杂交，后代饱满和中等饱满为1：1，这是测交实验，推测突变体2的表现型为饱满。
②杂交2中杂交2 中饱满籽粒自交后代出现饱满：中等饱满=3：1，中等饱满自交后代出现中等饱满：干瘪=3：1，说明控制籽粒饱满程度的基因遵循分离定律。
（3）基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失，而引起的基因结构的改变，突变体1籽粒中度饱满是由于基因S中插入一段DNA序列（BTA）导致，其为基因突变。基因控制生物的性状，基因对性状的控制途径：①基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状；②基因可以通过控制酶的合成控制细胞代谢进而间接控制生物的性状；突变体1中由于糖类转运蛋白异常，糖类转运到籽粒中受限，使籽粒饱满程度降低，这表明基因表达产物与性状的关系是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
19．【答案】（1）作为还原剂和提供能量；实验组的CO2浓度高于对照组；不是；第2生长季节对照组和实验组的叶绿素含量上升且高于第1生长季节，但实验组净光合速率低，对照组的净光合速率差异不明显
（2）短期大气CO2浓度升高，银杏叶片内部CO2浓度增加，气孔部分关闭而使气孔导度下降，进而蒸腾速率下降，银杏叶片对水分利用率提高，有利于光反应和暗反应的进行，从而促进银杏叶片光合作用
（3）不能，对绝大多数植物来说，大气CO2浓度上升对植物的影响是一个长期的过程，而人工控制试验进行的时间较短，只能反映CO2浓度升高对植物的短期影响
【知识点】影响光合作用的环境因素；光合作用原理的应用；光合作用综合
【解析】【解答】（1）①暗反应中在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受光反应产生的NADPH和ATP释放的能量，并且被NADPH还原，进而合成有机物，所以NADPH在暗反应中的作用是作为还原剂和提供能量。
②实验的目的是探究大气CO2浓度上升对银杏叶片光反应的影响，实验的自变量是CO2浓度高低和处理时间长短，实验结果显示在第1生长季，银杏叶片净光合速率明显高于对照组，而二者叶绿素含量基本相同，则据此推测，是由于实验组的CO2浓度高于对照组，CO2浓度上升促进了暗反应进而促进了光合速率的增加，所以实验组净光合速率高于对照组。
③结合图示可知，第二生长季节的叶绿素含量显著高于第一季节，但与第一季相比实验组净光合速率反而下降，对照组的净光合速率差异不明显，因此叶绿素含量不是限制第2生长季银杏叶片净光合速率的主要因素。
（2）大气CO2浓度短期倍增使银杏叶片气孔导度和蒸腾速率都降低了，而净光合速率提高了，说明短期大气CO2浓度升高，银杏叶片内部CO2浓度增加，而气孔部分关闭而使气孔导度下降，进而蒸腾速率下降，但银杏叶片对水分利用率提高，有利于光反应和暗反应的进行，从而促进银杏叶片光合作用。
（3） 不能依据本实验的研究预测大气CO2浓度升高对未来植物生长发育的影响，因为对于绝大多数植物来说，大气CO2浓度上升对植物的影响是一个长期的过程，而人工控制试验进行的时间较短，只能反映CO2浓度升高对植物的短期影响。
【分析】光合作用过程是植物、藻类和某些细菌利用太阳能将水和二氧化碳转化为有机物和氧气的复杂生化过程。这一过程大致可以分为两个阶段：光反应阶段和暗反应阶段，这两个阶段在光合作用中紧密相连、缺一不可。
光反应阶段：
光反应阶段必须有光能才能进行，它发生在叶绿体内的类囊体上。主要过程包括：
1.水的光解：水分子在光能的作用下被分解，产生氧气（O2）和还原型辅酶Ⅱ（NADPH），同时释放出氢离子（H+）。这一步为暗反应提供了所需的氢和还原力。
2.ATP的形成：在光能的作用下，腺苷二磷酸（ADP）与磷酸（Pi）结合，形成腺苷三磷酸（ATP），这是光合作用中的能量载体，为暗反应提供了所需的能量。
暗反应阶段：
暗反应阶段没有光能也可以进行，它发生在叶绿体内的基质中。主要过程包括：
1.二氧化碳的固定：二氧化碳（CO2）与五碳化合物（C5）结合，形成两个三碳化合物（C3）。这一步是二氧化碳进入有机物合成途径的关键步骤。
2.三碳化合物的还原：三碳化合物在NADPH和ATP提供的能量和还原力作用下，经过一系列复杂的反应，最终被还原成有机物（如葡萄糖），并再生出五碳化合物（C5），以便进行下一轮的二氧化碳固定。
（1）①暗反应中在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受光反应产生的NADPH和ATP释放的能量，并且被NADPH还原，进而合成有机物，所以NADPH在暗反应中的作用是作为还原剂和提供能量。
②实验的目的是探究大气CO2浓度上升对银杏叶片光反应的影响，实验的自变量是CO2浓度高低和处理时间长短，实验结果显示在第1生长季，银杏叶片净光合速率明显高于对照组，而二者叶绿素含量基本相同，则据此推测，是由于实验组的CO2浓度高于对照组，CO2浓度上升促进了暗反应进而促进了光合速率的增加，所以实验组净光合速率高于对照组。
③结合图示可知，第二生长季节的叶绿素含量显著高于第一季节，但与第一季相比实验组净光合速率反而下降，对照组的净光合速率差异不明显，因此叶绿素含量不是限制第2生长季银杏叶片净光合速率的主要因素。
（2）大气CO2浓度短期倍增使银杏叶片气孔导度和蒸腾速率都降低了，而净光合速率提高了，说明短期大气CO2浓度升高，银杏叶片内部CO2浓度增加，而气孔部分关闭而使气孔导度下降，进而蒸腾速率下降，但银杏叶片对水分利用率提高，有利于光反应和暗反应的进行，从而促进银杏叶片光合作用。
（3）不能依据本实验的研究预测大气CO2浓度升高对未来植物生长发育的影响，因为对于绝大多数植物来说，大气CO2浓度上升对植物的影响是一个长期的过程，而人工控制试验进行的时间较短，只能反映CO2浓度升高对植物的短期影响。
20．【答案】（1）物种组成；直接和间接
（2）循环和整体；实现物质循环再生；实现了能量的多级利用，提高能量利用率；调整能量流动关系使能量更多流向对人类更有益部分；减少污染节约成本
（3）充分利用空间和资源；维持生态系统的稳定性，保持养殖产品的持续高产（实现生态效益和经济效益的可持续发展）
【知识点】群落的结构；生态工程依据的生态学原理；生物多样性的价值
【解析】【解答】（1）物种组成是区分不同群落的重要特征，比较人工鱼礁和自然岩礁群落的不同，物种组成是区别两者的重要特征。人工鱼礁可为海洋生物提供良好的生存栖息场所，同时有利于它们的繁殖，体现了生物多样性的直接和间接价值。
（2）“多营养层次”生态养殖模式，可以促进系统的物质迁移与转化，在建设时要考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济和社会等系统的影响力，这种模式的设计主要遵循了生态工程的循环和整体原理。这种生态养殖模式与传统养殖相比具有的优势是实现物质循环再生；实现了能量的多级利用，提高能量利用率；调整能量流动关系使能量更多流向对人类更有益部分；减少污染节约成本。（3）
海水立体养殖利用了群落结构的特点，优点是能充分利用空间和资源；由于空间和资源是有限的，所以在构建海水立体养殖生态系统时，需考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系等因素，从而确定每种生物之间的合适比例，维持生态系统的稳定性，保持养殖产品的持续高产，实现生态效益和经济效益的可持续发展。
【分析】生物多样性的价值主要体现在多个方面，包括直接价值、间接价值和潜在价值。以下是对这些价值的详细解释：直接价值：
直接价值是指对人类的社会生活有直接影响和作用的价值。它主要包括以下几个方面：
1.药用价值：许多野生植物和动物具有药用价值，如青蒿素等，这些资源对于人类健康至关重要。
2.观赏价值：生物多样性中的许多物种具有观赏价值，如花卉、鸟类等，它们丰富了人类的精神生活。
3.食用价值：许多植物和动物是人类的食物来源，如谷物、蔬菜、水果、肉类等。
4.生产使用价值：这包括从野外获得并拿到市场上销售的产品的价值，如木材、药材、渔产品等。
间接价值：
间接价值主要体现在生物多样性对生态系统的调节和维持作用上，包括以下几个方面：
1.生态服务功能：如涵养水源、净化水质、巩固堤岸、防止土壤侵蚀、降低洪峰、改善地方气候、吸收污染物等。这些功能对于维护地球生态平衡和人类生存环境至关重要。
2.调节碳氧平衡：生物多样性在调节全球气候变化中起着重要作用，通过吸收二氧化碳和释放氧气，有助于维持大气中的碳氧平衡。
3.物种间相互作用：生物多样性中的物种间相互作用复杂而紧密，一个物种的存亡可能对其他物种产生深远影响，进而影响到整个生态系统的稳定。
潜在价值：
潜在价值是指那些目前尚未被人类充分认识或利用，但未来可能具有重大价值的生物多样性组成部分。这些价值可能包括：
1.新药物和新材料的来源：许多野生生物具有潜在的药用价值或工业原料价值，这些价值目前可能尚未被人类发现或利用。
2.生态系统的适应性：生物多样性高的生态系统通常具有更强的适应性和恢复力，能够在面对环境变化时保持相对稳定。
（1）物种组成是区分不同群落的重要特征，比较人工鱼礁和自然岩礁群落的不同，物种组成是区别两者的重要特征。人工鱼礁可为海洋生物提供良好的生存栖息场所，同时有利于它们的繁殖，体现了生物多样性的直接和间接价值。
（2）“多营养层次”生态养殖模式，可以促进系统的物质迁移与转化，在建设时要考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济和社会等系统的影响力，这种模式的设计主要遵循了生态工程的循环和整体原理。这种生态养殖模式与传统养殖相比具有的优势是实现物质循环再生；实现了能量的多级利用，提高能量利用率；调整能量流动关系使能量更多流向对人类更有益部分；减少污染节约成本。
（3）海水立体养殖利用了群落结构的特点，优点是能充分利用空间和资源；由于空间和资源是有限的，所以在构建海水立体养殖生态系统时，需考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系等因素，从而确定每种生物之间的合适比例，维持生态系统的稳定性，保持养殖产品的持续高产，实现生态效益和经济效益的可持续发展。
21．【答案】（1）BamHⅠ和EcoRⅠ；2种引物和耐高温的DNA聚合酶；变性、复性和延伸
（2）青霉素和X–gal；白
（3）抗原—抗体杂交技术
（4）将等量原始（E.coliBL21）菌株与重组菌株（工程菌）分别置于相同且适宜的条件下培养，一段时间后分别检测（比较单位体积的）培养液中PLP的含量
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；基因工程的基本工具（详细）；基因工程的操作程序（详细）
1 / 1广东省八校2024-2025学年高三上学期8月联合检测生物试题
1．（2024高三上·广东月考）卤鹅是“广东十大经典名菜”之一，它以狮头鹅为原材料，用老鸡、老鸭和猪骨熬制高汤，加上数十种香辛料和酱油、白酒等卤制若干小时，搭配“蒜蓉醋”食用，咸香入味，让人回味无穷。下列相关叙述错误的是（ ）
A．醋酸菌可用于制作各种风味的醋，糖源充足时可将糖直接转化为乙醛，再变为乙酸
B．生产酱油的过程需经过接种、发酵、分离、提纯等过程，属于发酵工程
C．利用酿酒酵母发酵生产白酒可以使酒的产量和质量明显提高
D．延长食品的保存期可以添加适量的溶菌酶
【答案】A
【知识点】果酒果醋的制作；发酵工程的基本环节
【解析】【解答】A、果醋发酵所需菌种是醋酸菌，当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，但是糖源充足时可将糖直接转化为醋酸，A错误；
B、发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配制、灭菌、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面，B正确；
C、酿酒酵母菌种相对单一，利用酿酒酵母发酵生产白酒可以使酒的产量和质量明显提高，C正确；
D、溶菌酶具有溶解细胞壁的能力，特别是对于细菌的细胞壁具有很强的作用，延长食品的保存期主要是防止微生物污染、杀死微生物或抑制其在食品中的生长繁殖，因此延长食品的保存期可以添加适量的溶菌酶，D正确。
故答案为：A。
【分析】1、醋酸菌是一种好氧细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动。醋酸菌对氧气的含量特别敏感，当进行深层发酵时，即使只是短时间中断通入氧气，也会引起醋酸菌死亡。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
2、果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧型生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，在无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件，20℃左右，酒精发酵时，一般将温度控制在18~25℃，在葡萄酒自然发酵过程当中，其主要作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌。
2．（2024高三上·广东月考）微囊藻是水华蓝藻的一种，分布广，危害大，常形成较大的群体迅速上浮遮挡底层光照而抑制绿藻和硅藻等藻类的生长，促进其形成水华，且微囊藻能产生毒素对鱼类有毒性作用，对我国水环境和生态造成巨大的破坏。下列说法正确的是（ ）
A．微囊藻DNA都是环状的，都分布在拟核
B．微囊藻能遮挡底层光照而抑制其它藻类生长是其形成水华的关键
C．微囊藻的光合片层可以完成光合作用全过程
D．绿藻与肺炎支原体最主要的区别是有无以核膜为界限的细胞核
【答案】D
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同；光合作用原理的应用
【解析】【解答】A、微囊藻是由原核细胞构成的原核生物，其环状的DNA主要分布在被称为“拟核”的区域，并不是完全分布在拟核，A错误；
B、水域污染后富营养化，导致包括微囊藻在内的蓝藻（也称蓝细菌）和绿藻等大量繁殖，并在水面形成一层蓝绿色而有腥臭味的“水华”，并不是因为遮挡底层光照而抑制其它藻类生长，B错误；
C、光合作用的暗反应阶段在细胞质基质中进行，而微囊藻的光合片层上的光合色素能够吸收光能，只能完成光合作用的光反应阶段，C错误；
D、绿藻是由真核细胞构成的真核生物，肺炎支原体是由原核细胞构成的原核生物，二者最主要的区别是有无以核膜为界限的细胞核，D正确。
故答案为：D。
【分析】原核细胞和真核细胞在形态和结构上存在显著的异同。以下是对两者异同点的详细分析：结构上的异同
不同点：
1.细胞核：
原核细胞：没有以核膜为界的细胞核，其遗传物质（DNA）通常集中在一个没有明确界限的低电子密度区，称为拟核。DNA为裸露的环状分子，不与或很少与蛋白质结合。
真核细胞：具有一个或多个由双膜包裹的细胞核，遗传物质（DNA）与组蛋白等蛋白质共同组成染色体结构，存在于细胞核内。
2.细胞器：
原核细胞：细胞器种类较少，只有核糖体这一种细胞器，且没有成型的内膜系统。某些原核生物（如蓝细菌和紫细菌）的质膜内褶形成结合有色素的内膜，与捕光反应有关，但这些并不构成典型的细胞器。
真核细胞：细胞器种类丰富，包括线粒体、叶绿体（在植物和某些藻类细胞中）、内质网、高尔基体、溶酶体等。这些细胞器在细胞内各自承担特定的功能，如能量转换、物质合成与分解、蛋白质加工与分泌等。
3. DNA复制和转录：
原核细胞：DNA复制方式为单点复制，即DNA的复制始于一个点，向两个方向同时进行。转录和翻译过程在同一空间内几乎同时进行，没有严格的时空分隔。
真核细胞：DNA复制方式为双点或多点复制，即DNA的复制始于多个点，向两个方向分别进行。转录和翻译过程在时间和空间上是严格分隔的，转录主要在细胞核内进行，而翻译则在细胞质的核糖体上进行。
3．（2024高三上·广东月考）黑藻是一种绿色高等植物，是进行生物学实验的好材料。下列关于黑藻的叙述，正确的是（ ）
A．用黑藻观察叶绿体和细胞质的流动是因为叶片细胞呈单层、叶绿体大而清晰
B．用黑藻验证光合作用产生氧气和光合作用需要光可用需氧细菌的分布来观察氧气的产生
C．用黑藻做质壁分离和复原实验的过程中可以看到液泡颜色先变深然后变浅
D．验证植物同时进行光合作用和呼吸作用时用两支试管装相同量的黑藻，一支试管给与适宜光照，另一支试管遮光
【答案】A
【知识点】质壁分离和复原；光合作用和呼吸作用的区别与联系；观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、在观察细胞质的流动时，可以把叶绿体作为观察指标，因为用黑藻观察叶绿体是因为其叶片结构简单，叶片细胞呈单层，叶绿体大而清晰，所以可直接取整个小叶直接制片观察，用黑藻观察细胞质的流动是因为叶绿体呈绿色，可以直接在高倍显微镜下观察到，A正确；
B、不适合用好氧细菌的分布来观察氧气的产生，因为黑藻叶绿体相对与水绵的螺旋呈带状的叶绿体来说比较小，B错误；
C、黑藻叶片细胞含有无色大液泡，但其细胞质中含有绿色的叶绿体，使整个细胞除液泡外几乎都是绿色，也能够与外界无色溶液形成对比，所以可用于观察质壁分离和复原实验，但由于其大液泡为无色，所以实验的过程中不会看到液泡颜色先变深然后变浅，C错误；
D、验证植物同时进行光合作用和呼吸作用时用两支试管装相同量的黑藻，一支试管给与适宜光照，另一支试管遮光，另外还需要再设置一个不放黑藻的空白对照，D错误。
故答案为：A。
【分析】黑藻作为一种水生植物，其光合作用和呼吸作用是维持其生命活动的重要生理过程。以下是关于黑藻光合作用和呼吸作用的详细解释：
黑藻的光合作用
黑藻的光合作用是黑藻通过叶绿体，利用光能将二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并释放氧气的过程。这一过程对黑藻的生长和繁殖至关重要，同时也是支撑全球水域生态系统的重要基石。
光合作用的过程：
黑藻首先通过其叶绿体吸收太阳能，使得水藻体内的由原核质转变为叶绿素，从而产生绿色的荧光。
随后，黑藻将太阳能转化为化学能，利用这些能量将二氧化碳和水转化为葡萄糖等有机物质，并释放出氧气到水体中。
黑藻的呼吸作用
黑藻的呼吸作用是黑藻细胞通过分解有机物来释放能量的过程。这一过程与光合作用相反，是生物体获取能量的重要方式之一。
呼吸作用的过程：
黑藻细胞在呼吸作用过程中，通过分解有机物（如葡萄糖）来释放能量，并产生二氧化碳和水作为废物。
呼吸作用可以在有氧条件下进行（有氧呼吸），也可以在无氧条件下进行（无氧呼吸），但通常有氧呼吸释放的能量更多。
4．（2024高三上·广东月考）下列各项研究中科学家使用的科学方法或技术前后不一致的是（ ）
A．建立物理模型研究DNA结构—研究减数分裂染色体变化
B．艾弗里用减法原理研究肺炎链球菌转化—班廷结扎狗的胰腺研究胰岛素
C．孟德尔用假说—演绎法验证分离定律—摩尔根研究伴性遗传
D．施莱登和施旺运用归纳法建立细胞学说—探究膜的成分和结构
【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验；基因在染色体上的实验证据；孟德尔遗传实验-分离定律；细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】A、研究DNA分子的结构和研究减数分裂染色体变化均使用了建构物理模型的方法，A错误；
B、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中，用蛋白酶、RNA酶、DNA酶等处理细胞提取物，是人为的去除某种因素的影响，运用了“减法原理”，班廷结扎狗的胰腺导致胰腺萎缩研究胰岛素的作用也是采用了减法原理，B错误；
C、孟德尔用假说—演绎法得出了基因的分离定律，摩尔根也是采用了假说—演绎法证明了基因在染色体上，C错误；
D、施莱登和施旺运用不完全归纳法建立细胞学说，科学家在探究细胞膜成分和结构时运用了提出假说和科学验证的方法，D正确。
故答案为：D。
【分析】1、模型构建法：模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概括性的描述，这种描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助具体的实物或其它形象化的手段，有的则抽象的形式来表达。模型的形式很多，包括物理模型、概念模型、数学模型等。以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，这种模型就是物理模型。沃森和克里克制作的著名的DNA双螺旋结构模型，就是物理模型，它形象而概括地反映了DNA分子结构的共同特征。
2、与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。例如，在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，就利用了减法原理。
3、假说演绎法，又称为假说演绎推理，是现代科学研究中常用的一种科学方法。它的基本步骤包括在观察和分析基础上提出问题，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，推出预测的结果，再通过实验来检验这些预测。如果实验结果与预测相符，就证明假说是正确的；反之，则说明假说是错误的。
5．（2024高三上·广东月考）施一公团队解析了来自非洲爪蟾核孔复合物（NPC）的近原子分辨率结构，取得了突破性进展。通过电镜观察到NPC附着并稳定融合在与细胞核核膜高度弯曲的部分上。下列叙述正确的是（ ）
A．细胞核是细胞遗传和代谢的中心，是遗传信息库
B．核膜的外膜常附着核糖体且与内质网连在一起，是细胞代谢的场所
C．核仁与rRNA的合成有关，核糖体的形成离不开核仁
D．NPC保证了细胞核与细胞质间的蛋白质、DNA、RNA等大分子物质的进出
【答案】B
【知识点】细胞核的结构和功能综合
【解析】【解答】A、细胞核并不是遗传和代谢的中心，而是控制中心，是遗传信息库，A错误；
B、 核膜为双层膜结构，核膜的外膜常附着核糖体且与内质网连在一起，并且是细胞代谢的场所，B正确；
C、核仁与某些RNA的合成以及核糖体的形成有关，但原核生物无核仁也可以合成核糖体，所以核糖体的形成可以离开核仁，C错误；
D、核孔复合物（NPC）是蛋白质、RNA等大分子进出细胞核的通道，但是DNA不能通过，D错误。
故答案为：B。
【分析】细胞核是细胞中的一个重要结构，它通常位于细胞的中心，被核膜包围，并包含有染色质（在细胞分裂期会高度螺旋化形成染色体）和核仁等结构。细胞核的结构和功能对于细胞的正常生命活动至关重要。
细胞核的结构主要包括以下几个部分：
1.核膜：核膜是双层膜结构，将细胞核与细胞质分隔开，但核膜上有核孔，允许物质在核质与细胞质之间进行交换。
2.染色质：染色质是细胞核内的重要组成部分，由DNA和蛋白质组成，是遗传信息的载体。在细胞分裂期，染色质会高度螺旋化形成染色体，便于遗传信息的复制和传递。
3.核仁：核仁是细胞核中的一个明显结构，与核糖体（细胞中合成蛋白质的机器）的形成有关。核仁的大小和数量在不同类型的细胞中可能有所不同。
细胞核的功能主要包括以下几个方面：
1.遗传信息的储存和复制：细胞核是遗传信息（DNA）的主要储存场所，并在细胞分裂过程中进行DNA的复制，确保遗传信息能够传递给下一代细胞。
2.基因表达的控制：细胞核通过控制基因的表达（即转录和翻译过程）来调控细胞的生长、发育、代谢和繁殖等生命活动。
3.细胞代谢和遗传的控制中心：细胞核作为细胞的控制中心，通过调节基因的表达来影响细胞的代谢过程和遗传特性。
6．（2024高三上·广东月考）通过动物细胞工程技术，可以利用患者自身的细胞在体外诱导发育成特定的组织器官，然后再移植回患者体内。图1和图2表示利用自身细胞进行器官移植的两种方法，其中诱导多能干细胞（iPS细胞）类似于人类的胚胎干细胞。下列叙述正确的是（ ）
A．图1中4种基因可通过Ti质粒整合到成纤维细胞的染色体上，使成纤维细胞脱分化为iPS细胞
B．图2中的卵母细胞从卵巢中采集后培养到MII期再显微操作去核，获得重构胚后随即进行诱导分化
C．上述两种方法均用到动物细胞培养及核移植技术，但得到的组织器官不完全相同
D．图1的成纤维细胞和图2的体细胞所含遗传物质完全相同，诱导分化均发生了基因的选择性表达
【答案】D
【知识点】动物细胞培养技术；动物体细胞克隆；胚胎干细胞及其应用
【解析】【解答】A、将目的基因导入动物细胞常用的方法是显微注射法，通过Ti质粒导入即农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞常用的方法，所以图1中4种基因不可通过Ti质粒整合到成纤维细胞的染色体上，A错误；
B、获得重构胚后先用物理或化学方法将其激活，再经过诱导分化形成相应的细胞、组织或器官，B错误；
C、图1中的方法用到了动物细胞培养但是没有用到核移植技术，C错误；
D、图1的成纤维细胞和图2的体细胞都是由受精卵分裂分化而来，遗传物质相同，诱导分化的本质是发生了基因的选择性表达，D正确。
故答案为：D。
【分析】细胞工程、基因工程和胚胎工程是现代生物技术的三大核心领域，它们在生命科学、农业、医药、环境保护等多个领域发挥着重要作用。以下是这三个领域的简要介绍：
细胞工程：
细胞工程是生物工程的一个重要方面，它应用细胞生物学、分子生物学、发育生物学等理论和方法，在细胞、组织或器官水平上进行操作，以获得所需的细胞、组织、器官或个体，并生产相关的生物制品。细胞工程的主要技术包括细胞培养、细胞融合、细胞拆合、染色体操作及基因转移等。通过细胞工程，可以改良动植物品种、保护濒危物种、生产单克隆抗体、培育转基因生物等。细胞工程在农业、医药、食品工业等领域具有广泛应用前景。
基因工程：
基因工程又称为DNA工程或基因拼接技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种或生产新产品的遗传技术。基因工程的应用范围非常广泛，包括医药、农业、工业等多个领域。在医药领域，基因工程技术可以生产基因工程药物、基因诊断试剂和基因治疗产品等；在农业领域，基因工程技术可以培育转基因作物和动物新品种，提高农作物的产量和抗逆性。
胚胎工程：
胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，包括体外受精、胚胎移植、胚胎分割移植、胚胎干细胞培养等。胚胎工程旨在进一步挖掘动物的繁殖潜力，为优良牲畜的大量繁殖和稀有动物的种族延续提供有效的解决办法。在畜牧业中，胚胎工程技术可以加速优良品种的繁殖速度，提高繁殖效率；在制药业中，胚胎干细胞培养技术为新药研发和疾病治疗提供了新的途径。
7．（2024高三上·广东月考）寒冷条件下人体发抖是抵御寒冷的自然反应，其调节过程既有神经冲动也有激素参与，调节途径如图。下列叙述正确的是（ ）
A．若下丘脑相关区域受到损伤，则机体不能感受到外界环境温度的变化
B．人体进入寒冷环境，血液中甲状腺激素增加，经反馈调节促使下丘脑和垂体减少相关激素的分泌
C．TH对垂体的反馈调节表现为既抑制TSH基因的表达又降低垂体细胞对TRH的敏感性
D．该调节过程涉及的信号分子有三种，分别为TRH、TSH和TH
【答案】C
【知识点】体温平衡调节；激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、感受外界环境温度的变化的中枢是大脑皮层，下丘脑受损不影响感受外界环境温度的变化，所以机体能够感受到外界环境温度变化，A错误；
B、寒冷时，下丘脑可以分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体，促进垂体分泌促甲状腺激素作用于甲状腺，促进甲状腺分泌甲状腺激素，血液中甲状腺激素的含量过高时，会通过负反馈调节作用于下丘脑和垂体，抑制相关激素的分泌，B错误；
C、TH对垂体的反馈调节表现为既抑制TSH基因的表达又降低垂体细胞对TRH的敏感性，从而及时有效地降低体内TH的含量，C正确；
D、由题意可知，该调节过程除了图示过程外，还有神经冲动参与，即信号分子除了TRH、TSH和TH，还有神经递质，D错误。
故答案为：C。
【分析】体温调节是动物体在长期进化过程中获得的较高级的调节功能，它能够使机体在不同温度的环境中保持体温的相对恒定。以下是关于体温调节的详细解释：
体温调节的方式：
体温调节主要包括自主性体温调节和行为性体温调节两种方式。
1.自主性体温调节：包括神经调节和体液调节。神经调节主要通过下丘脑的体温调节中枢来实现，当周围环境温度变化时，温度感受器会向大脑发出信号，通过神经调节使机体的产热和散热过程发生相应的变化。体液调节则涉及多种激素，如甲状腺激素，它们通过影响机体的代谢率来调节体温。
2.行为性体温调节：指人体通过一定的行为来维持体温相对恒定，如增减衣物、使用空调、进行体育活动等。这些行为都是对自主性体温调节的补充。
产热与散热：
1.产热：人体产热主要来自体内氧化代谢过程，尤其是内脏（尤其是肝脏）和骨骼肌的产热。在寒冷环境中，骨骼肌的寒颤反应可以显著增加产热量。此外，运动和甲状腺激素也能促进产热。
2.散热：人体散热主要通过皮肤进行，包括辐射、传导、对流和蒸发四种方式。其中，蒸发散热是最有效的散热方式，尤其在高温环境中。当体温升高时，通过自主神经系统调节皮肤血管扩张和出汗，以增加散热量。
8．（2024高三上·广东月考）为了探究生长素和乙烯对植物生长的影响及其相互作用和乙烯对植物生命活动进行调节的生理基础，科学家进行了三个实验：实验一在不同时间段测定两种激素在茎中的含量；实验二观察了两种激素的含量变化对叶片脱落的影响；实验三鳄梨（又称牛油果）果实成熟时乙烯调控纤维素酶的合成。下列说法不合理的是（ ）
A．图中M点表示生长素浓度增大到一定值时，可能会促进乙烯的合成
B．乙烯与细胞上的活性受体结合后能促进鳄梨果实细胞核内相关基因的表达
C．生长素和乙烯对叶片脱落的作用是相互拮抗的
D．生产上可喷施较高浓度的生长素类似物来降低叶片脱落率
【答案】C
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性；其他植物激素的种类和作用；植物激素间的相互关系
9．（2024高三上·广东月考）某精原细胞在分裂过程中有一对同源染色体中的一条发生连接两条姐妹染色单体的着丝粒异常横裂而形成“等臂染色体”（如图所示）。不考虑其他变异，下列说法正确的是（ ）
A．经图示过程产生的精细胞都会发生染色体结构和数目变异
B．该精原细胞减数分裂I同源染色体都能进行正常的联会
C．“等臂染色体”可形成于减数分裂I，至少有1/2的精细胞正常
D．“等臂染色体”可形成于减数分裂II，最多有1/2的精细胞正常
【答案】D
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义；减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化；染色体结构的变异；染色体数目的变异；减数分裂异常情况分析
10．（2024高三上·广东月考）如图表示NAT10蛋白介导的mRNA乙酰化修饰参与癌症进展的机制。下列相关叙述错误的是（ ）
A．涉及碱基互补配对的过程有①、②和③，且配对方式各不相同
B．NAT10蛋白介导的mRNA乙酰化修饰影响相关基因表达过程属于表观遗传
C．COL5A1蛋白是在核糖体和内质网上合成的，它可能是一种信号分子
D．靶向干预NAT10蛋白介导的mRNA乙酰化修饰，可抑制癌细胞转移
【答案】A
【知识点】细胞器之间的协调配合；遗传信息的转录；遗传信息的翻译；表观遗传
【解析】【解答】A、据图，①是转录过程，②是mRNA乙酰化修饰，③是翻译过程，②不遵循碱基互补配对，与①转录（DNA和RNA进行配对）相比，过程③翻译过程是RNA与RNA进行配对，特有的碱基互补配对方式为U-A，A错误；
B、NAT10蛋白介导的mRNA乙酰化修饰影响相关基因表达过程属于表观遗传，B正确；
C、COL5A1蛋白是分泌蛋白，分泌蛋白是在游离的核糖体上开始多肽链的合成，当合成了一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程；该蛋白合成后分泌出细胞，促进了胃癌细胞的转移，故它可能是一种信号分子，C正确；
D、由图可知，COL5A1基因转录形成的mRNA在NAT10蛋白介导下进行乙酰化修饰，乙酰化修饰后的mRNA可以通过翻译形成COL5A1蛋白，该蛋白合成后分泌出细胞，促进了胃癌细胞的转移，因此靶向干预NAT10蛋白介导的mRNA乙酰化修饰，可抑制癌细胞转移，D正确。
故答案为：A。
【分析】转录和翻译是生物体内遗传信息表达的两个重要过程，它们分别发生在DNA和RNA层面，共同参与了蛋白质的合成。以下是关于转录和翻译的详细解释：
转录：
转录是遗传信息从DNA流向RNA的过程，是蛋白质生物合成的第一步。在转录过程中，DNA双链中的一条链（模板链）被RNA聚合酶识别并结合，同时DNA双链在解旋酶的作用下局部解开，暴露出模板链的碱基序列。随后，RNA聚合酶以DNA模板链为模板，按照碱基互补配对原则（A-U，T-C），将核糖核苷酸逐个连接到一起，形成一条与模板链互补的RNA链（通常是mRNA）。这条RNA链随后会从DNA模板上脱离，并可能经过进一步的加工和修饰，成为具有生物功能的成熟mRNA。
转录过程主要发生在细胞核中，但在一些含有DNA的细胞器（如线粒体和叶绿体）中也可能发生。真核生物中，转录后mRNA需要通过核孔进入细胞质，才能进行后续的翻译过程；而原核生物则没有核膜和核孔的阻隔，转录和翻译可以在同一空间内同时进行。
翻译：
翻译是蛋白质生物合成基因表达中的一部分，发生在细胞质的核糖体上。在翻译过程中，mRNA作为模板，被tRNA（转运RNA）和核糖体识别并结合。tRNA分子的一端携带特定的氨基酸，另一端具有可以与mRNA上的密码子互补配对的反密码子。核糖体则作为“装配机”，将携带了正确氨基酸的tRNA按照mRNA上密码子的顺序依次排列，通过肽键连接成多肽链。随着mRNA在核糖体上的移动，多肽链不断延长，直到遇到终止密码子为止。最后，多肽链会从核糖体上脱离下来，并经过进一步的折叠、修饰和加工，形成具有特定空间结构和功能的蛋白质。
11．（2024高三上·广东月考）下表是人、黑猩猩、恒河猴与兔四种哺乳动物编码血红蛋白基因的部分DNA碱基序列，下列说法错误的是（ ）
物种 血红蛋白编码基因部分序列
人 5'-TGACAAGAACA_GTTAGAG_TGTCCGAGGACCAACAGATGGGTACCTGGGTCTC-3'
黑猩猩 5'-TCACGAGAACA_GTTAGAG_TGTCCGAGGACCAACAGATGGGTACCTGGGTCTC-3'
恒河猴 5'-TGACGAGAACAAGTTAGAG_TGTCCGAGGACCAACAGATGGGTACCTGGGTCTC-3'
兔 5'-TGGTGATAACAAGACAGAGATATCCGAGGACCAGCAGATAGGTACCTGGGTCTC-3'
A．表中数据表明人与猩猩、恒河猴及兔的血红蛋白基因中的碱基序列有一定的相似性
B．人和黑猩猩的亲缘关系比人与恒河猴的亲缘关系近
C．提取上述哺乳动物红细胞的DNA通过DNA测序技术可以比较不同生物的基因序列
D．血红蛋白在上述四种哺乳动物中的作用都是运输氧气，说明不同生物之间具有共同的代谢特征
【答案】C
【知识点】生物具有共同的祖先
【解析】【解答】A、人类与猩猩、恒河猴以及兔的血红蛋白基因中的碱基序列有一定的相似性，因为表中显示：四种哺乳动物编码血红蛋白基因的部分DNA碱基序列，既有碱基排列顺序相同的区段，也有碱基排列顺序不同的区段，A正确；
B、人和黑猩猩的血红蛋白编码基因部分序列的相似性较人与恒河猴的高，这个现象表明了人和黑猩猩的亲缘关系比人与恒河猴的亲缘关系近，B正确；
C、通过DNA测序技术可以比较不同生物的基因序列，动物细胞的DNA分布在细胞核与线粒体中。哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核及众多的细胞器，所以从上述哺乳动物的红细胞中难以提取到DNA，C错误；
D、不同生物之间具有共同的代谢特征，因为血红蛋白在上述四种哺乳动物中的作用都是运输氧气，D正确。
故答案为：C。
【分析】表中显示：四种哺乳动物编码血红蛋白基因的部分DNA碱基序列，既有碱基排列顺序相同的区段，也有碱基排列顺序不同的区段。不同生物的DNA的共同点，提示人们当今生物有着共同的原始祖先，其差异的大小则揭示了当今生物种类亲缘关系的远近，以及它们在进化史上出现的顺序。
12．（2024高三上·广东月考）苹果树间杂草是蚜虫天敌的良好栖息地，适当引入蚜虫天敌可实现“以草养虫”“以虫治虫”。秋冬季节，苹果树间杂草倒伏腐烂后成为有机肥，又实现了“以草肥田”。这一生态农业模式给当地带来了良好的经济效益和生态效益。下列说法正确的是（ ）
A．苹果树、杂草及各种虫构成生物群落
B．该生态农业模式体现了生态工程的整体原理
C．“以草肥田”实现了物质和能量的循环利用
D．引入蚜虫天敌“以虫治虫”属于化学防治
【答案】B
【知识点】生态系统中的信息传递；研究能量流动的实践意义；生态工程依据的生态学原理；群落的概念及组成
【解析】【解答】A、苹果树、杂草及各种虫无法构成生物群落，因为生物群落需要包括一定区域的全部生物，A错误；
B、该生态农业模式给当地带来了良好的经济效益和生态效益，生态工程的整体原理，B正确；
C、“以草肥田”实现了物质的循环利用，但是生态系统的能量流动是单向的，所以不能循环利用，C错误；
D、“以虫治虫”属于生物防治，可减少对环境的污染，这是生物防治的典型优点，而不是化学防治，D错误。
故答案为：B。
【分析】生态系统的信息传递是生态系统基本功能之一，它涉及到生态系统中各组成部分之间以及系统与外界环境之间的各种形式的信息交换和传递过程。这些信息传递过程对于维持生态系统的稳定、调节生物的种间关系、促进生物种群的繁衍以及生命活动的正常进行都具有重要的作用。生态系统的信息传递可以大致分为以下几种类型：
1.物理信息：这是通过物理过程传递的信息，如光、声、温度、湿度、磁力等。生态系统中的许多生物都能感受到这些物理信息，并利用它们来适应环境、寻找食物、避开天敌或进行繁殖等。
2.化学信息：这是生物在生命活动过程中产生的一些可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、有机酸等代谢产物，以及动物的性外激素等。这些化学物质可以在生物体内或体外传递信息，对生物的行为和生理状态产生影响。
3.行为信息：这是通过生物的特殊行为来传递的信息。动物的行为信息丰富多彩，一些鸟类在求偶时的行为更独特，通常雄鸟会进行复杂的“求偶炫耀”。
13．（2024高三上·广东月考）土壤节肢动物种类繁多，食性可分为4种类型，其群落的组成和多样性容易受土壤环境变化的影响。某研究小组在牧草利用率相同的前提下设置无放牧对照组、单独放牧适量藏羊组和单独放牧适量牦牛组3个组别来探究藏羊、牦牛放牧对青藏高原高寒草甸土壤节肢动物群落多样性的影响，结果如图。下列说法错误的是（ ）
A．不同的土壤节肢动物分别属于生态系统的消费者和分解者
B．研究土壤节肢动物丰富度时，常用的采集方法是取样器取样法
C．放牧适量藏羊和牦牛可能是影响节肢动物种群数量的密度制约因素
D．单独放牧适量藏羊和单独放牧适量牦牛均有利于提高杂食性和腐食性功能群的节肢动物类群数
【答案】D
【知识点】种群的数量变动及其原因；生态系统的结构；群落的概念及组成
【解析】【解答】A、土壤节肢动物种类繁多，有植食性、捕食性、杂食性和腐食性，不同的土壤节肢动物分别属于生态系统的消费者和分解者，A正确；
B、土壤节肢动物个体较小，但是这些动物活动能力较强，所以常用的采集方法是取样器取样法，B正确；
C、一般食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的。例如，同样是缺少食物，种群密度越高，该种群受食物短缺的影响就越大，所以这些因素称为密度制约因素，放牧适量藏羊和牦牛可能是影响节肢动物种群数量的密度制约因素，C正确；
D、由图，与对照组相比，单独放牧适量藏羊和单独放牧适量牦牛的杂食性群落多样性降低，腐食性群落多样性升高，由此可得单独放牧适量藏羊和单独放牧适量牦牛不利于提高杂食性节肢动物类群数，但是却利于提高腐食性功能群的节肢动物类群数，D错误。
故答案为：D。
【分析】生态系统的结构是一个复杂而有序的系统，它主要由生物群落与无机环境相互作用而形成。生态系统的结构可以从多个角度进行描述，但主要可以归纳为以下几个方面：
1.组分结构：
组分结构是指生态系统中由不同生物类型或品种以及它们之间不同的数量组合关系所构成的系统结构。它主要讨论的是生物群落的种类组成及各组分之间的量比关系。生物种群是构成生态系统的基本单元，不同物种（或类群）以及它们之间不同的量比关系，构成了生态系统的基本特征。此外，环境构成要素及状况也属于组分结构。
2.时空结构：
时空结构也称形态结构，是指各种生物成分或群落在空间上和时间上的不同配置和形态变化特征。它包括水平分布上的镶嵌性、垂直分布上的成层性和时间上的发展演替特征，即水平结构、垂直结构和时空分布格局。
水平结构：指在一定生态区域内生物类群在水平空间上的组合与分布。受地形、水文、土壤、气候等环境因子的综合影响，植物在地面上的分布并非是均匀的。
垂直结构：包括不同类型生态系统在海拔高度不同的生境上的垂直分布和生态系统内部不同类型物种及不同个体的垂直分层两个方面。随着海拔高度的变化，生物类型出现有规律的垂直分层现象。
3.营养结构：
营养结构是指生态系统中生物与生物之间，生产者、消费者和分解者之间以食物营养为纽带所形成的食物链和食物网。它是构成物质循环和能量转化的主要途径。食物链和食物网的存在使得生态系统中的能量和物质能够得以流动和循环。
14．（2024高三上·广东月考）无融合生殖是可代替有性生殖、不发生雌雄配子核融合的一种无性生殖方式，是育种的一个新途径。我国科研人员尝试利用基因编辑技术敲除杂交水稻的4个相关基因，实现了杂种的“无融合生殖”，如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．对杂种植株细胞进行基因编辑时需用到限制酶、DNA连接酶
B．敲除的4个基因使杂种植株减数分裂过程时能同时产生雌雄两种类型的配子
C．“无融合生殖”应用于作物育种，可以使杂种植株通过无性繁殖得以保持杂种优势
D．“无融合生殖”会使作物的遗传多样性降低，应对杂草入侵或病毒侵害的能力降低
【答案】B
【知识点】染色体数目的变异；无性生殖和有性生殖
【解析】【解答】A、对植株细胞的DNA进行基因编辑时需要用到重组DNA技术的基本工具酶：限制性内切核酸酶和DNA连接酶，A正确；
B、据图，科研人员利用基因编辑技术敲除4个基因后，使其减数分裂形成的配子的过程，产生的配子中染色体数目不减半，未发生基因重组，所以该植株能同时产生雌雄配子，但是雌雄配子都是一种，B错误；
C、据图，受精后不发生雌雄配子核融合，来自雄配子或雌配子的染色体消失，使该杂种植株的自交后代遗传物质与亲本一致，因此，“无融合生殖”应用于作物育种，可以使杂种植株通过无性繁殖得以保持杂种优势，C正确；
D、无融合技术应用于作物育种时，人为控制地使某些染色体在遗传过程中消失，从而导致染色体上所携带的基因与之一并消失，不能遗传给子代，降低了遗传多样性，使其应对杂草入侵或病毒侵害的能力降低，D正确。
故答案为：B。
【分析】染色体数目变异是指生物体细胞中的染色体数量发生增加或减少的现象。这种变异通常会引起生物体相关性状的改变。染色体数目变异可以分为两类：1.个别染色体增加或减少：这是指细胞内的某一条或某几条染色体数量发生变化，而其他染色体数量保持不变。这种变异可能由遗传因素、环境因素（如物理辐射、化学药物、病毒感染等）引起。
2.染色体组数目的成倍增加或减少：染色体组是指细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息。在大多数生物的体细胞中，染色体都是两两成对的。如果细胞内的染色体组数目以染色体组的形式成倍地增加或减少，就会形成多倍体或单倍体。例如，由受精卵发育而来的个体，体细胞中含有两个染色体组的叫做二倍体；体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体叫做多倍体；体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，叫做单倍体。
染色体数目变异可能导致多种遗传性疾病的发生，如唐氏综合征（21三体综合征）就是由于细胞中存在额外的21号染色体导致的。这种变异通常会导致智力发展迟缓、身体特征异常及多器官功能障碍。目前，临床上尚无治愈染色体数目异常的方法，主要通过早期干预和特殊教育来帮助患者适应社会。
15．（2024高三上·广东月考）在盐化土壤中，大量Na+迅速流入细胞，形成胁迫，影响植物正常生长。耐盐植物可通过Ca2+介导的离子跨膜运输，减少Na+在细胞内的积累，从而提高抗盐胁迫的能力，其主要机制如图。下列说法正确的是（ ）
A．Na+经转运蛋白C流出细胞需要消耗呼吸作用产生的ATP
B．H+泵有运输和降低活化能的作用，起作用时空间结构会发生可逆改变
C．耐盐植物抗盐胁迫过程同时受Na+和Ca2+的调节，且作用机理一致
D．加入呼吸酶抑制剂，ATP生成受阻，则Na+的排出量会明显增加
【答案】B
【知识点】酶促反应的原理；被动运输；主动运输
【解析】【解答】A、据图，Na+经转运蛋白C流出细胞消耗的是H+的梯度势能，A错误；
B、H+泵有运输（协助H+的跨膜运输）和降低活化能（催化ATP水解，作用机理是降低活化能）的作用，起作用时空间结构会发生可逆改变，B正确；
C、耐盐植物可通过Ca2+介导的离子跨膜运输，减少Na+在细胞内的积累，从而提高抗盐胁迫的能力，故耐盐植物抗盐胁迫过程同时受Na+和Ca2+的调节，但作用机理不一致，C错误；
D、据图，H＋运出细胞需要ATP提供能量，属于主动运输，H＋顺浓度梯度进入细胞产生的势能驱动Na＋经转运蛋白C进入细胞的过程，使用ATP抑制剂处理细胞，H＋运出细胞的量减少，细胞内外H＋浓度差减少，为Na＋运出细胞提供的势能减少，Na＋的排出量会明显减少，D错误。
故答案为：B。
【分析】主动运输和被动运输是细胞进行物质交换的两种主要方式，它们在多个方面存在显著的差异。
主动运输：
主动运输是指物质逆浓度梯度（即从低浓度区域向高浓度区域）的运输方式。这种运输方式需要消耗细胞代谢所产生的能量，并且必须依赖于细胞膜上的特异性传递蛋白质分子（载体蛋白）作为载体。
主动运输的实例包括葡萄糖进入小肠上皮细胞、钠离子进入液泡等。主动运输对于维持细胞内正常的生命活动、神经冲动的传递、细胞的渗透平衡以及恒定细胞的体积等方面具有重要意义。
被动运输：
被动运输则是物质顺浓度梯度（即从高浓度区域向低浓度区域）且不消耗细胞代谢能（ATP）所进行的运输方式。被动运输的动力来自质膜内、外侧物质的浓度梯度势能或电位差。被动运输分为简单扩散和易化扩散两种类型：
1.简单扩散：物质直接通过细胞膜的脂质双分子层进行扩散，不需要载体蛋白的协助，也不消耗能量。其速率主要取决于膜两侧物质的浓度差和膜的通透性。
2. 易化扩散：物质在膜蛋白的帮助下进行扩散，但仍顺浓度梯度进行，不消耗能量。易化扩散又可分为经通道易化扩散和经载体易化扩散两种形式。前者是通过离子通道进行的选择性扩散，后者则是通过载体蛋白进行的选择性扩散。
16．（2024高三上·广东月考）中脑边缘多巴胺系统是脑的“奖赏通路”，通过多巴胺使此处的神经元兴奋，传递到脑的“奖赏中枢”使人感到愉悦，因而多巴胺被认为是引发“奖赏”的神经递质。图1是神经递质多巴胺的释放和转运机理，图2表示突触前膜对多巴胺的回收率。有研究表明，毒品可卡因能干扰多巴胺的回收，并导致体内T细胞数目下降。下列叙述错误的是（ ）
A．MNDA的作用是识别和转运钠离子
B．可卡因通过与多巴胺的转运载体结合，导致突触间隙多巴胺含量暂时增多，含量可用X表示
C．吸食可卡因的人更容易感染细菌、病毒而患病
D．长期吸食可卡因者会使突触后膜上的MNDA数量减少，产生毒瘾
【答案】B
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、由图甲可知MNDA的作用是识别和运载钠离子进后膜改变后膜电位，A正确；
B、这一过程可以用图乙中y曲线表示，因为由图甲可知，可卡因的作用机理是通过与多巴胺的转运载体结合，阻碍多巴胺的回收，导致间隙中多巴胺含量上升，产生快感，多巴胺最终均会被回收，只是回收率达到100%时的时间延长，B错误；
C、由题干知可卡因导致T细胞数目下降，这会导致免疫系统受影响，免疫能力下降，易被细菌病毒感染，C正确；
D、当机体较长时间吸食可卡因等毒品后，能通过减少突触后膜上的MNDA数量来缓解毒品的刺激，使突触后膜对神经递质的敏感性降低，一旦停止吸食毒品，突触后膜的多巴胺效应会减弱，吸毒者需要吸入更大剂量的毒品，从而造成对毒品的依赖，D正确。
故答案为：B。
【分析】神经冲动的产生和传导是一个复杂的生物电现象，涉及到神经元的兴奋和传导。以下是关于神经冲动产生和传导的详细解释：
神经冲动的产生：
静息状态：在静息状态下，神经细胞膜内外存在一定的电位差，称为静息电位。这是由于细胞膜内外钾离子（K+）和钠离子（Na+）浓度不同，以及细胞膜对这些离子的通透性不同所导致的。通常情况下，膜外为正电位，膜内为负电位。
神经冲动的传导：
1.方向性：神经冲动的传导具有方向性，通常是从轴突的起始端向末端传导，即从细胞体传向轴突末端。
2.沿神经纤维传导：神经冲动主要是沿着神经纤维传导的兴奋或动作电位。在有髓纤维上，神经纤维的外面包有髓鞘，神经冲动一般是沿着郎飞氏结做跳跃式传导，因此有髓纤维的神经传导比无髓纤维的神经传导要快得多。
3.通过突触传递：当神经冲动到达神经末梢时，会释放神经递质，影响下一个神经元的兴奋状态，从而实现神经冲动在神经元之间的传递。
17．（2024高三上·广东月考）人乳头瘤病毒（HPV）是一种DNA病毒，它可以引起人类的一些良性的肿瘤和疣状物。已知的HPV有多种亚型，其中与宫颈癌相关的主要是高危型HPV病毒，科学家们研发了HPV预防性疫苗，通过体液免疫和细胞免疫两个主要途径来预防宫颈癌的发生。回答下列问题：
（1）当个体接种HPV疫苗后，该疫苗作为 可诱导B细胞增殖、分化成 ，而 在机体被HPV感染时能够迅速作出反应，因而能够降低患宫颈癌的风险，写出机体注射疫苗后，感染HPV的免疫过程： 。
（2）研究表明，受HPV侵染的细胞表面的HLA分子表明水平往往下降，这与患宫颈癌有什么关系？ 。
（3）HPV的衣壳蛋白主要由L1和L2构成，且主要成分是L1。根据这一信息，请你提出一个设计HPV疫苗的思路： 。
【答案】（1）抗原；浆细胞和记忆细胞；记忆细胞；记忆细胞再次接触HPV时，迅速增殖分化，一方面浆细胞产生大量抗体结合体液中的病毒，另一方面产生具有活性的细胞毒性T细胞清除病毒
（2）受HPV感染的细胞表面的HLA分子表达水平下降，会导致癌细胞无法有效地向T细胞呈递抗原信息，使癌细胞逃避免疫监视，增加了患宫颈癌的概率
（3）纯化HPV的衣壳蛋白L1或者利用基因工程生产L1，并以L1蛋白为基础设计HPV疫苗
【知识点】基因工程的应用；细胞免疫；体液免疫；免疫学的应用
【解析】【解答】（1）接种的疫苗可作为抗原，刺激机体发生特异性免疫反应，即诱导B淋巴细胞增殖、分化成浆细胞和记忆细胞。其中记忆细胞可在机体再次被HPV感染时迅速增殖分化，参与相关免疫。注射疫苗的机体再次感染HPV时，记忆细胞迅速增殖分化，一方面浆细胞产生大量抗体结合体液中的病毒，另一方面产生具有活性的细胞毒性T细胞清除病毒。
（2）研究表明，受HPV侵染的细胞的HLA分子表达水平下降，由于HLA分子（人类白细胞抗原的简称）的减少即抗原减少，则被细胞毒性T细胞识别清除的机会减少，导致癌细胞无法有效地向T细胞呈递抗原信息，使癌细胞逃避免疫监视，增加了患宫颈癌的概率，故患癌症的风险增大。
（3） HPV的衣壳蛋白主要由L1和L2构成，主要成分是L1，可设计L1蛋白作为抗原引起机体产生特异性免疫，或将病毒灭活制成疫苗，或借助基因工程生产L1蛋白制成疫苗，故设计HPV疫苗的思路可以是：①用寄主细胞大量培养HPV病毒，获取病毒再从病毒中分离提纯抗原成分作为疫苗使用；②用寄主细胞大量培养HPV病毒，获取病毒，再处理病毒使其失去增殖能力后即可作为疫苗； ③从病毒中提取蛋白的基因构建成表达载体，将载体导入受体菌细胞制成工程菌，再大量培养工程菌来生产蛋白即疫苗；④从病毒中提取蛋白的基因构建成表达载体，将表达载体直接作为疫苗，表达载体导入人体细胞后在人体细胞内表达产生蛋白刺激机体发生免疫反应。
【分析】体液免疫和细胞免疫是免疫系统的两个主要组成部分，它们在保护机体免受病原体侵害方面起着至关重要的作用。以下是对这两种免疫方式的详细解释：
体液免疫：
体液免疫是指一种依赖血清抗体的细胞外免疫反应。这种免疫方式通过识别和清除外源抗原，如病毒、细菌和细菌产生的毒素，来提供保护。体液免疫的过程通常包括以下几个步骤：
1.抗原识别：免疫系统首先识别进入机体的外来抗原。
2.激活B细胞：B细胞在抗原的刺激下被激活，并开始增殖和分化。
3.大量产生抗体：激活后的B细胞分化为浆细胞，大量产生针对特定抗原的抗体。
4.抗体与抗原结合：抗体与抗原结合，形成抗原-抗体复合物，从而标记抗原以便进一步清除。
5.清除抗原：通过凝集或结合抗原，体液免疫可以有效地清除细菌和病毒的入侵。
体液免疫是一种非特异性的免疫系统，能够抵抗大多数病原体的入侵。它主要通过抗体分子与抗原结合，对靶细胞产生破坏作用。
细胞免疫：
细胞免疫则主要涉及T细胞。当T细胞受到抗原刺激后，它们会增殖、分化并转化为致敏T细胞（效应T细胞）。这些致敏T细胞能够直接杀伤被抗原侵入的靶细胞，如病毒感染的细胞或肿瘤细胞。细胞免疫的过程包括：
1.T细胞识别抗原：T细胞通过其表面的受体识别并结合到细胞表面的MHC-抗原结合物上。
2.T细胞激活：激活后的T细胞分化为效应T细胞，并开始增殖。
3.直接杀伤靶细胞：效应T细胞通过分泌穿孔素等物质，使靶细胞溶解而死，从而释放出其中的抗原。
4.抗原进入体液：被释放的抗原进入体液，随后被体液免疫中的抗体消灭。
细胞免疫主要发生在细胞水平，如细胞表面和细胞内，它通过直接裂解靶细胞来清除病原体或异常细胞。
（1）接种的疫苗可作为抗原，刺激机体发生特异性免疫反应，即诱导B淋巴细胞增殖、分化成浆细胞和记忆细胞。其中记忆细胞可在机体再次被HPV感染时迅速增殖分化，参与相关免疫。注射疫苗的机体再次感染HPV时，记忆细胞迅速增殖分化，一方面浆细胞产生大量抗体结合体液中的病毒，另一方面产生具有活性的细胞毒性T细胞清除病毒。
（2）研究表明，受HPV侵染的细胞的HLA分子表达水平下降，由于HLA分子（人类白细胞抗原的简称）的减少即抗原减少，则被细胞毒性T细胞识别清除的机会减少，导致癌细胞无法有效地向T细胞呈递抗原信息，使癌细胞逃避免疫监视，增加了患宫颈癌的概率，故患癌症的风险增大。
（3）HPV的衣壳蛋白主要由L1和L2构成，主要成分是L1，可设计L1蛋白作为抗原引起机体产生特异性免疫，或将病毒灭活制成疫苗，或借助基因工程生产L1蛋白制成疫苗，故设计HPV疫苗的思路可以是：①用寄主细胞大量培养HPV病毒，获取病毒再从病毒中分离提纯抗原成分作为疫苗使用；②用寄主细胞大量培养HPV病毒，获取病毒，再处理病毒使其失去增殖能力后即可作为疫苗； ③从病毒中提取蛋白的基因构建成表达载体，将载体导入受体菌细胞制成工程菌，再大量培养工程菌来生产蛋白即疫苗；④从病毒中提取蛋白的基因构建成表达载体，将表达载体直接作为疫苗，表达载体导入人体细胞后在人体细胞内表达产生蛋白刺激机体发生免疫反应。
18．（2024高三上·广东月考）科研人员研究玉米籽粒性状时发现，其饱满程度由大到小有饱满、中度饱满、干瘪等性状，由位于同源染色体相同位置的3个基因（S、S1、S2）决定，为探究这些性状出现的原因，进行系列研究。回答下列问题：
（1）玉米是遗传学实验中常用的材料，具有的优点是 （写出2个）。
（2）科研人员分别利用野生型、突变体1、突变体2进行杂交实验，实验步骤及结果如图1所示。
①突变体1基因型为S1S1，干瘪个体基因型为S2S2，根据杂交1、杂交2的结果，判断S、S1、S2之间的显隐性关系是 ，突变体2的表型为 。
②上述杂交实验说明控制籽粒饱满程度的基因遵循分离定律，证据是 。
（3）科研人员推测突变体1籽粒中度饱满是由于基因S中插入一段DNA序列（BTA）导致，如图2。
突变体1是由 （填变异方式）产生的，检测野生型和突变体1的相关基因表达发现S基因编码某种糖类转运蛋白，突变体1中由于糖类转运蛋白异常，糖类转运到籽粒中受限，使籽粒饱满程度降低，这表明基因表达产物与性状的关系是 。
【答案】（1）雌雄同株且为单性花，便于人工授粉；相对性状明显，易于区分；产生的后代数量多，统计更准确；生长周期短，繁殖速度快
（2）S对S1为显性，S1对S2为显性；饱满；杂交2中饱满籽粒自交后代出现饱满：中度饱满=3：1，中度饱满自交后代出现中度饱满：干瘪=3：1
（3）基因突变；基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性；基因的分离规律的实质及应用；基因、蛋白质、环境与性状的关系；基因突变的特点及意义
【解析】【解答】（1）玉米是雌雄同株且为单性花，便于人工授粉；相对性状明显，易于区分；产生的后代数量多，统计更准确；生长周期短，繁殖速度快，因此常被用作遗传学实验中的材料。
（2）①突变体1为中等饱满，基因型为S1S1，干瘪个体基因型为S2S2，据此可知，S1决定中等饱满，S2决定干瘪，因此S决定饱满，根据杂交2可知，饱满的后代出现中等饱满，说明S对S1显性，中等饱满的后代出现干瘪，说明S1对S2显性，因此S、S1、S2之间的显隐性关系是S对S1为显性，S1对S2为显性。突变体1（中等饱满）与突变体2杂交，后代饱满和中等饱满为1：1，这是测交实验，推测突变体2的表现型为饱满。
②杂交2中杂交2 中饱满籽粒自交后代出现饱满：中等饱满=3：1，中等饱满自交后代出现中等饱满：干瘪=3：1，说明控制籽粒饱满程度的基因遵循分离定律。
（3） 基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失，而引起的基因结构的改变，突变体1籽粒中度饱满是由于基因S中插入一段DNA序列（BTA）导致，其为基因突变。基因控制生物的性状，基因对性状的控制途径：①基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状；②基因可以通过控制酶的合成控制细胞代谢进而间接控制生物的性状；突变体1中由于糖类转运蛋白异常，糖类转运到籽粒中受限，使籽粒饱满程度降低，这表明基因表达产物与性状的关系是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
【分析】基因的分离定律和自由组合定律是遗传学的两大基本定律，它们共同揭示了有性生殖过程中基因传递和表达的基本规律。
基因的分离定律：
基因的分离定律，也称为孟德尔第一定律或等位基因分离定律，主要描述了控制同一性状的不同基因（即等位基因）在遗传给后代时的行为。具体来说，在有性生殖过程中，等位基因位于同源染色体上，当细胞进行减数分裂时，同源染色体会发生分离，导致等位基因也随之分离，分别进入不同的配子中。这样，每个配子只获得等位基因中的一个，独立地遗传给后代。因此，后代在性状上会出现分离比，如孟德尔豌豆杂交实验中的高茎与矮茎的比例为3：1。
基因的自由组合定律：
基因的自由组合定律，也称为孟德尔第二定律或非等位基因自由组合定律，进一步描述了控制不同性状的不同基因（即非等位基因）在遗传给后代时的行为。在有性生殖过程中，非等位基因通常位于非同源染色体上，它们在减数分裂时会随着非同源染色体的自由组合而自由组合。这意味着来自不同亲本的非等位基因可以组合在一起，形成多种基因型的配子，进而产生多种表现型的后代。因此，在存在多对相对性状的情况下，后代的表现型种类和比例会显著增加，如孟德尔两对相对性状杂交实验中出现的9：3：3：1的比例。
（1）玉米是雌雄同株且为单性花，便于人工授粉；相对性状明显，易于区分；产生的后代数量多，统计更准确；生长周期短，繁殖速度快，因此常被用作遗传学实验中的材料。
（2）①突变体1为中等饱满，基因型为S1S1，干瘪个体基因型为S2S2，据此可知，S1决定中等饱满，S2决定干瘪，因此S决定饱满，根据杂交2可知，饱满的后代出现中等饱满，说明S对S1显性，中等饱满的后代出现干瘪，说明S1对S2显性，因此S、S1、S2之间的显隐性关系是S对S1为显性，S1对S2为显性。突变体1（中等饱满）与突变体2杂交，后代饱满和中等饱满为1：1，这是测交实验，推测突变体2的表现型为饱满。
②杂交2中杂交2 中饱满籽粒自交后代出现饱满：中等饱满=3：1，中等饱满自交后代出现中等饱满：干瘪=3：1，说明控制籽粒饱满程度的基因遵循分离定律。
（3）基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失，而引起的基因结构的改变，突变体1籽粒中度饱满是由于基因S中插入一段DNA序列（BTA）导致，其为基因突变。基因控制生物的性状，基因对性状的控制途径：①基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状；②基因可以通过控制酶的合成控制细胞代谢进而间接控制生物的性状；突变体1中由于糖类转运蛋白异常，糖类转运到籽粒中受限，使籽粒饱满程度降低，这表明基因表达产物与性状的关系是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
19．（2024高三上·广东月考）大气中CO2浓度升高及其带来的温室效应给植物的适应和演化带来极大的挑战。为探究CO2浓度对植物生长发育的影响，科学家用银杏进行了如下实验。回答下列问题：
（1）为探究大气CO2浓度上升对银杏叶片光反应的影响，研究人员将银杏分别置于CO2浓度为700μmol·mol-1（实验组）和370μmol·mol-1（对照组）的气室中培养。在第1生长季（0～100天）和第2生长季（360～450天）分别测定银杏叶片净光合速率和叶绿素含量的变化，如图所示。
①叶绿体中光合色素吸收的光能，一部分将水分解为氧并形成NADPH，NADPH在暗反应中的作用是 。
②根据图中的实验结果，在第1生长季中，主要因为 ，所以实验组净光合速率高于对照组。
③叶绿素含量 （填“是”或“不是”）限制第2生长季银杏叶片净光合速率的主要因素，判断依据是 。
（2）另有研究表明，大气CO2浓度短期倍增使银杏叶片气孔导度和蒸腾速率分别降低了46.2%、25.0%，净光合速率提高32.6%，结合以上实验结果和数据，分析大气CO2浓度短期倍增对银杏叶片的光合作用的影响是 。
（3）你认为能否依据本实验的研究预测大气CO2浓度升高对未来植物生长发育的影响？ 。
【答案】（1）作为还原剂和提供能量；实验组的CO2浓度高于对照组；不是；第2生长季节对照组和实验组的叶绿素含量上升且高于第1生长季节，但实验组净光合速率低，对照组的净光合速率差异不明显
（2）短期大气CO2浓度升高，银杏叶片内部CO2浓度增加，气孔部分关闭而使气孔导度下降，进而蒸腾速率下降，银杏叶片对水分利用率提高，有利于光反应和暗反应的进行，从而促进银杏叶片光合作用
（3）不能，对绝大多数植物来说，大气CO2浓度上升对植物的影响是一个长期的过程，而人工控制试验进行的时间较短，只能反映CO2浓度升高对植物的短期影响
【知识点】影响光合作用的环境因素；光合作用原理的应用；光合作用综合
【解析】【解答】（1）①暗反应中在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受光反应产生的NADPH和ATP释放的能量，并且被NADPH还原，进而合成有机物，所以NADPH在暗反应中的作用是作为还原剂和提供能量。
②实验的目的是探究大气CO2浓度上升对银杏叶片光反应的影响，实验的自变量是CO2浓度高低和处理时间长短，实验结果显示在第1生长季，银杏叶片净光合速率明显高于对照组，而二者叶绿素含量基本相同，则据此推测，是由于实验组的CO2浓度高于对照组，CO2浓度上升促进了暗反应进而促进了光合速率的增加，所以实验组净光合速率高于对照组。
③结合图示可知，第二生长季节的叶绿素含量显著高于第一季节，但与第一季相比实验组净光合速率反而下降，对照组的净光合速率差异不明显，因此叶绿素含量不是限制第2生长季银杏叶片净光合速率的主要因素。
（2）大气CO2浓度短期倍增使银杏叶片气孔导度和蒸腾速率都降低了，而净光合速率提高了，说明短期大气CO2浓度升高，银杏叶片内部CO2浓度增加，而气孔部分关闭而使气孔导度下降，进而蒸腾速率下降，但银杏叶片对水分利用率提高，有利于光反应和暗反应的进行，从而促进银杏叶片光合作用。
（3） 不能依据本实验的研究预测大气CO2浓度升高对未来植物生长发育的影响，因为对于绝大多数植物来说，大气CO2浓度上升对植物的影响是一个长期的过程，而人工控制试验进行的时间较短，只能反映CO2浓度升高对植物的短期影响。
【分析】光合作用过程是植物、藻类和某些细菌利用太阳能将水和二氧化碳转化为有机物和氧气的复杂生化过程。这一过程大致可以分为两个阶段：光反应阶段和暗反应阶段，这两个阶段在光合作用中紧密相连、缺一不可。
光反应阶段：
光反应阶段必须有光能才能进行，它发生在叶绿体内的类囊体上。主要过程包括：
1.水的光解：水分子在光能的作用下被分解，产生氧气（O2）和还原型辅酶Ⅱ（NADPH），同时释放出氢离子（H+）。这一步为暗反应提供了所需的氢和还原力。
2.ATP的形成：在光能的作用下，腺苷二磷酸（ADP）与磷酸（Pi）结合，形成腺苷三磷酸（ATP），这是光合作用中的能量载体，为暗反应提供了所需的能量。
暗反应阶段：
暗反应阶段没有光能也可以进行，它发生在叶绿体内的基质中。主要过程包括：
1.二氧化碳的固定：二氧化碳（CO2）与五碳化合物（C5）结合，形成两个三碳化合物（C3）。这一步是二氧化碳进入有机物合成途径的关键步骤。
2.三碳化合物的还原：三碳化合物在NADPH和ATP提供的能量和还原力作用下，经过一系列复杂的反应，最终被还原成有机物（如葡萄糖），并再生出五碳化合物（C5），以便进行下一轮的二氧化碳固定。
（1）①暗反应中在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受光反应产生的NADPH和ATP释放的能量，并且被NADPH还原，进而合成有机物，所以NADPH在暗反应中的作用是作为还原剂和提供能量。
②实验的目的是探究大气CO2浓度上升对银杏叶片光反应的影响，实验的自变量是CO2浓度高低和处理时间长短，实验结果显示在第1生长季，银杏叶片净光合速率明显高于对照组，而二者叶绿素含量基本相同，则据此推测，是由于实验组的CO2浓度高于对照组，CO2浓度上升促进了暗反应进而促进了光合速率的增加，所以实验组净光合速率高于对照组。
③结合图示可知，第二生长季节的叶绿素含量显著高于第一季节，但与第一季相比实验组净光合速率反而下降，对照组的净光合速率差异不明显，因此叶绿素含量不是限制第2生长季银杏叶片净光合速率的主要因素。
（2）大气CO2浓度短期倍增使银杏叶片气孔导度和蒸腾速率都降低了，而净光合速率提高了，说明短期大气CO2浓度升高，银杏叶片内部CO2浓度增加，而气孔部分关闭而使气孔导度下降，进而蒸腾速率下降，但银杏叶片对水分利用率提高，有利于光反应和暗反应的进行，从而促进银杏叶片光合作用。
（3）不能依据本实验的研究预测大气CO2浓度升高对未来植物生长发育的影响，因为对于绝大多数植物来说，大气CO2浓度上升对植物的影响是一个长期的过程，而人工控制试验进行的时间较短，只能反映CO2浓度升高对植物的短期影响。
20．（2024高三上·广东月考）海洋牧场是一种海洋人工生态系统，通过在特定海域投放人工鱼礁等措施，构建或修复海洋生物生长、繁殖、索饵或避敌所需的场所，以实现海洋生态保护和渔业资源持续高效产出，是海洋低碳经济的典型代表。回答下列问题：
（1）比较人工鱼礁和自然岩礁群落的不同， 是区别两者的重要特征；人工鱼礁投放海底后，可为海带、牡蛎等海洋生物提供良好的生存栖息场所，同时有利于它们的繁殖，体现了生物多样性的 价值。
（2）研究者设计了“海洋牧场”海水生态养殖模式，即在上层挂绳养殖海带等藻类，在中层挂笼养殖牡蛎等滤食性贝类，在底层设置人工鱼礁，养殖海参等底栖杂食动物。下图是该“海洋牧场”部分构造和物质循环关系图。
①为了保证资源充分利用，研究者提出了以上“多营养层次”生态养殖模式，这种模式的设计主要遵循了生态工程的 原理。
②这种生态养殖模式与传统养殖相比具有的优势是 。
（3）合理密养、立体养殖是提高养殖经济效益的有效措施。从群落空间结构的角度分析，立体养殖可以 。在构建“海洋牧场”海水立体养殖时，需要考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系等，从而确定每种生物之间的合适比例，这样做的目的是 。
【答案】（1）物种组成；直接和间接
（2）循环和整体；实现物质循环再生；实现了能量的多级利用，提高能量利用率；调整能量流动关系使能量更多流向对人类更有益部分；减少污染节约成本
（3）充分利用空间和资源；维持生态系统的稳定性，保持养殖产品的持续高产（实现生态效益和经济效益的可持续发展）
【知识点】群落的结构；生态工程依据的生态学原理；生物多样性的价值
【解析】【解答】（1）物种组成是区分不同群落的重要特征，比较人工鱼礁和自然岩礁群落的不同，物种组成是区别两者的重要特征。人工鱼礁可为海洋生物提供良好的生存栖息场所，同时有利于它们的繁殖，体现了生物多样性的直接和间接价值。
（2）“多营养层次”生态养殖模式，可以促进系统的物质迁移与转化，在建设时要考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济和社会等系统的影响力，这种模式的设计主要遵循了生态工程的循环和整体原理。这种生态养殖模式与传统养殖相比具有的优势是实现物质循环再生；实现了能量的多级利用，提高能量利用率；调整能量流动关系使能量更多流向对人类更有益部分；减少污染节约成本。（3）
海水立体养殖利用了群落结构的特点，优点是能充分利用空间和资源；由于空间和资源是有限的，所以在构建海水立体养殖生态系统时，需考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系等因素，从而确定每种生物之间的合适比例，维持生态系统的稳定性，保持养殖产品的持续高产，实现生态效益和经济效益的可持续发展。
【分析】生物多样性的价值主要体现在多个方面，包括直接价值、间接价值和潜在价值。以下是对这些价值的详细解释：直接价值：
直接价值是指对人类的社会生活有直接影响和作用的价值。它主要包括以下几个方面：
1.药用价值：许多野生植物和动物具有药用价值，如青蒿素等，这些资源对于人类健康至关重要。
2.观赏价值：生物多样性中的许多物种具有观赏价值，如花卉、鸟类等，它们丰富了人类的精神生活。
3.食用价值：许多植物和动物是人类的食物来源，如谷物、蔬菜、水果、肉类等。
4.生产使用价值：这包括从野外获得并拿到市场上销售的产品的价值，如木材、药材、渔产品等。
间接价值：
间接价值主要体现在生物多样性对生态系统的调节和维持作用上，包括以下几个方面：
1.生态服务功能：如涵养水源、净化水质、巩固堤岸、防止土壤侵蚀、降低洪峰、改善地方气候、吸收污染物等。这些功能对于维护地球生态平衡和人类生存环境至关重要。
2.调节碳氧平衡：生物多样性在调节全球气候变化中起着重要作用，通过吸收二氧化碳和释放氧气，有助于维持大气中的碳氧平衡。
3.物种间相互作用：生物多样性中的物种间相互作用复杂而紧密，一个物种的存亡可能对其他物种产生深远影响，进而影响到整个生态系统的稳定。
潜在价值：
潜在价值是指那些目前尚未被人类充分认识或利用，但未来可能具有重大价值的生物多样性组成部分。这些价值可能包括：
1.新药物和新材料的来源：许多野生生物具有潜在的药用价值或工业原料价值，这些价值目前可能尚未被人类发现或利用。
2.生态系统的适应性：生物多样性高的生态系统通常具有更强的适应性和恢复力，能够在面对环境变化时保持相对稳定。
（1）物种组成是区分不同群落的重要特征，比较人工鱼礁和自然岩礁群落的不同，物种组成是区别两者的重要特征。人工鱼礁可为海洋生物提供良好的生存栖息场所，同时有利于它们的繁殖，体现了生物多样性的直接和间接价值。
（2）“多营养层次”生态养殖模式，可以促进系统的物质迁移与转化，在建设时要考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济和社会等系统的影响力，这种模式的设计主要遵循了生态工程的循环和整体原理。这种生态养殖模式与传统养殖相比具有的优势是实现物质循环再生；实现了能量的多级利用，提高能量利用率；调整能量流动关系使能量更多流向对人类更有益部分；减少污染节约成本。
（3）海水立体养殖利用了群落结构的特点，优点是能充分利用空间和资源；由于空间和资源是有限的，所以在构建海水立体养殖生态系统时，需考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系等因素，从而确定每种生物之间的合适比例，维持生态系统的稳定性，保持养殖产品的持续高产，实现生态效益和经济效益的可持续发展。
21．（2024高三上·广东月考）磷酸吡哆醛（PLP）是维生素B6的活性形式，是多种酶的重要辅酶。科研人员从大肠杆菌（E．colik12）中找到了合成PLP的关键酶A，通过基因工程构建了高产PLP的工程菌，流程如下图所示。质粒中Lacz基因可以使细菌能够利用物质X—gal，从而使菌落呈现蓝色，若无该基因，菌落则白色。回答下列问题：
（1）图1中①②过程具体操作如图2，用限制酶 从大肠杆菌DNA中获取酶A基因。利用PCR扩增酶A基因需要在含Mg2+的缓冲溶液中添加模板、4种脱氧核苷酸和 ，PCR每次循环的基本过程是 。
（2）过程③在培养基中加入 （填“青霉素”“X—gal”或“青霉素和X—gal”）筛选出呈 色的菌落即为所需工程菌。
（3）用 方法检测酶A基因在工程菌中是否表达出目的蛋白。
（4）为探究④过程得到的是否为高产PLP工程菌，请简要写出实验思路： 。
【答案】（1）BamHⅠ和EcoRⅠ；2种引物和耐高温的DNA聚合酶；变性、复性和延伸
（2）青霉素和X–gal；白
（3）抗原—抗体杂交技术
（4）将等量原始（E.coliBL21）菌株与重组菌株（工程菌）分别置于相同且适宜的条件下培养，一段时间后分别检测（比较单位体积的）培养液中PLP的含量
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；基因工程的基本工具（详细）；基因工程的操作程序（详细）
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